y +1/1/60+ - ime-usp · y +1/6/55+ y teste 7 sejam n um inteiro positivo e a, b 2mn(r)matrizes...

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+1/1/60+ MAT–3458 — Álgebra Linear para Engenharia II — EP–USP — Segunda Prova — 10/10/2019 I DENTIFICAÇÃO Nome: NUSP: Turma: I NSTRUÇÕES 1. Não é permitido portar celular (mesmo desligado) durante o exame. Sobre a carteira deixe apenas lápis, borracha, caneta e um documento de identificação com foto. Mochilas, blusas e demais pertences devem permancer à frente da sala, juntamente com os celulares (não custa repetir) e demais aparelhos eletrônicos, que devem estar desligados. 2. Preencha a tinta, e de maneira legível, todos os campos desta página. 3. Esta prova tem duração máxima de 2 horas. A entrega da prova e saída da sala só é permi- tida após 08h40min. 4. Utilize, se necessário, as páginas seguintes (exceto a última) para rascunho. 5. Preencha, a tinta e completamente, os campos para seu número USP (deixando a última coluna em branco, caso tenha menos de 8 dígitos), número da turma (de matrícula nesta disciplina), bem como o nome e assinatura. Isto deve ser feito antes da assinatura da lista de presença. Evite erros nesse momento. 6. Assinale apenas uma alternativa por questão, preenchendo completamente o alvéolo. Em caso de erro, que devem ser evitados, assinale também a alternativa que julgar correta e indique expressamente qual delas deve ser considerada na própria folha de respostas, ao lado da questão correspondente. 7. Não haverá tempo adicional para transcrição das alternativas dos testes para a folha de respostas. 8. Não destaque nenhuma folha de sua prova. Assinatura: BOA PROVA!

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Page 1: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +1/1/60+ yMAT–3458 — Álgebra Linear para Engenharia II — EP–USP — Segunda Prova — 10/10/2019

IDENTIFICAÇÃO

Nome: NUSP: Turma:

INSTRUÇÕES

1. Não é permitido portar celular (mesmo desligado) durante o exame. Sobre a carteira deixeapenas lápis, borracha, caneta e um documento de identificação com foto. Mochilas, blusase demais pertences devem permancer à frente da sala, juntamente com os celulares (nãocusta repetir) e demais aparelhos eletrônicos, que devem estar desligados.

2. Preencha a tinta, e de maneira legível, todos os campos desta página.

3. Esta prova tem duração máxima de 2 horas. A entrega da prova e saída da sala só é permi-tida após 08h40min.

4. Utilize, se necessário, as páginas seguintes (exceto a última) para rascunho.

5. Preencha, a tinta e completamente, os campos para seu número USP (deixando a últimacoluna em branco, caso tenha menos de 8 dígitos), número da turma (de matrícula nestadisciplina), bem como o nome e assinatura. Isto deve ser feito antes da assinatura da listade presença. Evite erros nesse momento.

6. Assinale apenas uma alternativa por questão, preenchendo completamente o alvéolo. Emcaso de erro, que devem ser evitados, assinale também a alternativa que julgar correta eindique expressamente qual delas deve ser considerada na própria folha de respostas, aolado da questão correspondente.

7. Não haverá tempo adicional para transcrição das alternativas dos testes para a folha derespostas.

8. Não destaque nenhuma folha de sua prova.

Assinatura:

BOA PROVA!

y y

Page 2: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +1/2/59+ y

y y

Page 3: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +1/3/58+ yTeste 1 Sejam a ∈ R, V um espaço vetorial de dimensão 5 e T : V → V um operador linear cujopolinômio característico seja:

pT(t) = −(t3 − at)(t2 − 4).

Pode-se afirmar que:

A T é injetor.

B se a < 0, então T não será diagonalizável.

C se a ≥ 4, então T será diagonalizável.

D se a = 4, então T será diagonalizável.

E dim(Ker(T)

)≥ 2.

Teste 2 Sejam a e b números reais, B uma base de P2(R), C uma base de M2(R) e T : P2(R) →M2(R) a transformação linear tal que:

[T]BC =

1 −2 b1 −1 12 a 00 1 −1

.

Pode-se afirmar que:

A T é injetora.

B T será injetora se, e somente se, b 6= 2 e a 6= 0.

C T será injetora se, e somente se, b 6= 3 e a 6= 1.

D Ker(T) 6= {0}.E T será injetora se, e somente se, b 6= 2 ou a 6= 0.

y y

Page 4: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +1/4/57+ yTeste 3 Considere as bases B e C de P2(R) dadas por:

B = {1 + t + t2, 1− 7t + t2, t + t2} e C = {7 + 2t, 3 + t, t2}.

Denotando por I : P2(R)→ P2(R) a transformação identidade, teremos que a soma dos elementosna diagonal principal da matriz [I]BC será igual a:

A −52.

B 658 .

C 638 .

D 6.

E 52.

Teste 4 Considere a baseB = {1, t + 1, t2 + t + 1}

de P2(R), a baseC = {(1, 0, 1), (1, 1, 0), (0, 1, 1)}

deR3 e a baseD = {1, t, t2} de P2(R). Sejam T : P2(R)→ P2(R) e S : P2(R)→ R3 transformaçõeslineares tais que

S(1) = (2, 2, 2), S(t + 1) = (3, 5, 2), S(t2 + t + 1) = (2, 1, 1)

e:

[S ◦ T]BC =

6 5 312 5 04 0 −1

.

Temos que o determinante da matriz [T]D é igual a:

A 10.

B −30.

C −10.

D 30.

E −3.

y y

Page 5: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +1/5/56+ yTeste 5 Seja a ∈ R e considere a matriz:

A =

a 0 03 2 06 2 a

.

Pode-se afirmar que:

A A não é diagonalizável.

B A será diagonalizável se, e somente se, a = 2.

C se a 6= 2, então A será diagonalizável.

D A será diagonalizável se, e somente se, a = 1.

E A será diagonalizável se, e somente se, a = 0.

Teste 6 Considere o espaço vetorialR2 munido do seu produto interno usual. Sejam T : R2 → R2

e S : R2 → R2 os operadores lineares tais que

[T]BC =

(5 − 5

2

0 52

)e [S]CB =

(2 0−1 −1

),

em que B e C são as bases de R2 dadas por:

B = {(2, 1), (1,−2)} e C = {(1, 1), (1,−1)}.

Assinale a alternativa correta:

A T e S são ambos simétricos.

B nem T nem S são simétricos e as matrizes [T]B e [S]B são semelhantes.

C T é simétrico e S não é simétrico.

D nem T nem S são simétricos e as matrizes [T]B e [S]B não são semelhantes.

E S é simétrico e T não é simétrico.

y y

Page 6: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +1/6/55+ yTeste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B ∈ Mn(R) matrizes semelhantes. Assinale a alternativacontendo uma afirmação que Não é necessariamente verdadeira:

A as matrizes Ak e Bk são semelhantes, para todo inteiro k ≥ 1.

B para qualquer λ ∈ R, se λ for um autovalor de A, então λ será um autovalor de B.

C as matrizes transpostas At e Bt são semelhantes.

D as matrizes A e B possuem o mesmo polinômio característico.

E para qualquer v ∈ Rn, se v for um autovetor de A, então v será um autovetor de B.

Teste 8 Seja T : P2(R)→ P2(R) um operador linear tal que

Ker(T − 2I) = [1 + t, 1− t2] e Ker(T − I) = [1 + t + t2],

em que I : P2(R)→ P2(R) denota a transformação identidade. Considere a base B = {1, t, t2} deP2(R). Se

[T333]B =

a b cd e fg h i

,

então a + d será igual a:

A −2333.

B 1− 2333.

C 2334.

D 2− 2333.

E 1 + 2334.

Teste 9 Considere as seguintes afirmações:

(I) se n for um inteiro positivo, A, B ∈ Mn(R) forem matrizes diagonalizáveis e os polinômioscaracterísticos de A e B forem iguais, então A e B serão semelhantes;

(II) se n for um inteiro positivo, A, B ∈ Mn(R) forem matrizes semelhantes e A for simétrica,então B será simétrica;

(III) se V for um espaço vetorial munido de um produto interno e se T : V → V e S : V → Vforem operadores lineares simétricos, então o operador T ◦ S + S ◦ T será simétrico.

Assinale a alternativa correta:

A apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

B apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

C todas as afirmações são verdadeiras.

D apenas a afirmação (I) é verdadeira.

E todas as afirmações são falsas.

y y

Page 7: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +1/7/54+ yTeste 10 Considere a base

B = {(1, 77, 45), (0, 9, 33), (0, 0, 877)}

de R3 e o operador linear T : R3 → R3 tal que:

[T]B =

3 −1 11 1 11 3 1

.

Assinale a alternativa correta:

A T não é diagonalizável e os autovalores de T são 2,√

17 e −√

17.

B T é diagonalizável e os autovalores de T são 2, 3+√

172 e 3−

√17

2 .

C T é diagonalizável e os autovalores de T são 2 e 5.

D T é diagonalizável e os autovalores de T são 2,√

17 e −√

17.

E T não é diagonalizável e os autovalores de T são 2 e 1.

Teste 11 Considere as seguintes afirmações:

(I) se n for um inteiro positivo, T : Rn → R988 for uma transformação linear sobrejetora, B foruma base deRn e C for uma base deR988, então as colunas da matriz [T]BC serão linearmenteindependentes;

(II) se B = {e1, e2, . . . , e988} for uma base de R988 e T : R988 → R988 for a transformação lineartal que T(e1) = e2 e T(ej) = 0 para todo j = 2, 3, . . . , 988, então

([T]B

)2= 0;

(III) se T : R988 → R988 for uma transformação linear diagonalizável, então a matriz que repre-senta T na base canônica terá determinante não nulo.

Assinale a alternativa correta:

A todas as afirmações são verdadeiras.

B todas as afirmações são falsas.

C apenas a afirmação (II) é verdadeira.

D apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

E apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

y y

Page 8: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +1/8/53+ yTeste 12 Seja S : R2 → P2(R) uma transformação linear tal que

S(1, 2) = 1 + t + t2 e S(2, 3) = −t + t2

e seja T : P2(R)→ R2 a transformação linear definida por

T(a + bt + ct2) = (a− b, b− c),

para quaisquer a, b, c ∈ R. Assinale a alternativa correta:

A Ker(T ◦ S) = [(3,−2)] e Im(T ◦ S) = [(2, 3)].

B Ker(T ◦ S) = [(0, 0)] e Im(T ◦ S) = [(0, 1), (0,−2)].

C Ker(T ◦ S) = [(1, 2)] e Im(T ◦ S) = [(1,−2)].

D Ker(T ◦ S) = [(1, 0)] e Im(T ◦ S) = [(−3,−4)].

E Ker(T ◦ S) = [(1, 0)] e Im(T ◦ S) = [(1,−2)].

Teste 13 Considere as seguintes afirmações:

(I) se n for um inteiro positivo e A, B ∈ Mn(R) forem matrizes com o mesmo determinante,então A e B serão semelhantes;

(II) se V for um espaço vetorial tal que dim(V) = 1777, I : V → V denotar a transformaçãoidentidade e T : V → V for uma transformação linear tal que 55 e 99 sejam autovalores deT e tal que dim

(Ker(T − 55I)

)= 1776, então T será diagonalizável;

(III) a matriz 77 43 00 77 430 0 77

é diagonalizável.

Assinale a alternativa correta:

A apenas a afirmação (II) é verdadeira.

B todas as afirmações são verdadeiras.

C apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

D apenas as afirmações (II) e (III) são verdadeiras.

E apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

y y

Page 9: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +1/9/52+ yTeste 14 Sejam T : R2 → R2 e S : R2 → R2 operadores lineares tais que

(1, 2) ∈ Ker( 1

2 T + S− 2I), (−1,−3) ∈ Ker

( 12 T + S + I

)e S(x, y) = (x + y, x + 2y), para todo (x, y) ∈ R2, em que I : R2 → R2 denota a transformaçãoidentidade. Dados (x, y) ∈ R2, temos que T(x, y) é igual a:

A (14x− 20y, 10x− 18y).

B (7x− 4y, 17x− 9y).

C (7x− 10y, 5x− 9y).

D (28x− 16y, 20x− 36y).

E (14x− 8y, 34x− 18y).

Teste 15 Seja T : R3 → R3 um operador linear tal que

M−1[T]canM =

1 0 00 2 00 0 3

em que

M =

1 0 10 1 11 1 0

e can denota a base canônica de R3. Temos que T(5, 3, 4) é igual a:

A (5, 11, 13).

B (8, 5, 9).

C (10, 6, 8).

D (9, 8, 5).

E (7, 7, 6).

y y

Page 10: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +1/10/51+ yTeste 16 Sejam V um espaço vetorial de dimensão finita e T : V → V um operador lineardiagonalizável. Suponha que o polinômio característico de T seja pT(t) = t754 e considere asseguintes afirmações:

(I) o operador T é nulo;

(II) dim(V) = 754;

(III) existem infinitas bases B de V tais que a matriz [T]B seja diagonal.

Assinale a alternativa correta:

A apenas as afirmações (II) e (III) são verdadeiras.

B todas as afirmações são verdadeiras.

C apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

D apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

E apenas a afirmação (II) é verdadeira.

y y

Page 11: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +1/11/50+ y2019 – MAT-3458 – Segunda Prova– Folha de Respostas

Identificação

Nome: NUSP: Turma:

Preencha seu número USP nos campos abaixo. Casotenha só 7 dígitos, deixa a última coluna em branco.

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Por favor coloque sua turma nos camposabaixo.

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Respostas

Teste 1: A B C D E

Teste 2: A B C D E

Teste 3: A B C D E

Teste 4: A B C D E

Teste 5: A B C D E

Teste 6: A B C D E

Teste 7: A B C D E

Teste 8: A B C D E

Teste 9: A B C D E

Teste 10: A B C D E

Teste 11: A B C D E

Teste 12: A B C D E

Teste 13: A B C D E

Teste 14: A B C D E

Teste 15: A B C D E

Teste 16: A B C D E

y y

Page 12: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +1/12/49+ y

y y

Page 13: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +2/1/48+ yMAT–3458 — Álgebra Linear para Engenharia II — EP–USP — Segunda Prova — 10/10/2019

IDENTIFICAÇÃO

Nome: NUSP: Turma:

INSTRUÇÕES

1. Não é permitido portar celular (mesmo desligado) durante o exame. Sobre a carteira deixeapenas lápis, borracha, caneta e um documento de identificação com foto. Mochilas, blusase demais pertences devem permancer à frente da sala, juntamente com os celulares (nãocusta repetir) e demais aparelhos eletrônicos, que devem estar desligados.

2. Preencha a tinta, e de maneira legível, todos os campos desta página.

3. Esta prova tem duração máxima de 2 horas. A entrega da prova e saída da sala só é permi-tida após 08h40min.

4. Utilize, se necessário, as páginas seguintes (exceto a última) para rascunho.

5. Preencha, a tinta e completamente, os campos para seu número USP (deixando a últimacoluna em branco, caso tenha menos de 8 dígitos), número da turma (de matrícula nestadisciplina), bem como o nome e assinatura. Isto deve ser feito antes da assinatura da listade presença. Evite erros nesse momento.

6. Assinale apenas uma alternativa por questão, preenchendo completamente o alvéolo. Emcaso de erro, que devem ser evitados, assinale também a alternativa que julgar correta eindique expressamente qual delas deve ser considerada na própria folha de respostas, aolado da questão correspondente.

7. Não haverá tempo adicional para transcrição das alternativas dos testes para a folha derespostas.

8. Não destaque nenhuma folha de sua prova.

Assinatura:

BOA PROVA!

y y

Page 14: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +2/2/47+ y

y y

Page 15: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +2/3/46+ yTeste 1 Considere o espaço vetorialR2 munido do seu produto interno usual. Sejam T : R2 → R2

e S : R2 → R2 os operadores lineares tais que

[T]BC =

(5 − 5

2

0 52

)e [S]CB =

(2 0−1 −1

),

em que B e C são as bases de R2 dadas por:

B = {(2, 1), (1,−2)} e C = {(1, 1), (1,−1)}.

Assinale a alternativa correta:

A nem T nem S são simétricos e as matrizes [T]B e [S]B não são semelhantes.

B nem T nem S são simétricos e as matrizes [T]B e [S]B são semelhantes.

C T e S são ambos simétricos.

D T é simétrico e S não é simétrico.

E S é simétrico e T não é simétrico.

Teste 2 Sejam a e b números reais, B uma base de P2(R), C uma base de M2(R) e T : P2(R) →M2(R) a transformação linear tal que:

[T]BC =

1 −2 b1 −1 12 a 00 1 −1

.

Pode-se afirmar que:

A T será injetora se, e somente se, b 6= 3 e a 6= 1.

B T será injetora se, e somente se, b 6= 2 e a 6= 0.

C Ker(T) 6= {0}.D T será injetora se, e somente se, b 6= 2 ou a 6= 0.

E T é injetora.

y y

Page 16: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +2/4/45+ yTeste 3 Considere a base

B = {1, t + 1, t2 + t + 1}

de P2(R), a baseC = {(1, 0, 1), (1, 1, 0), (0, 1, 1)}

deR3 e a baseD = {1, t, t2} de P2(R). Sejam T : P2(R)→ P2(R) e S : P2(R)→ R3 transformaçõeslineares tais que

S(1) = (2, 2, 2), S(t + 1) = (3, 5, 2), S(t2 + t + 1) = (2, 1, 1)

e:

[S ◦ T]BC =

6 5 312 5 04 0 −1

.

Temos que o determinante da matriz [T]D é igual a:

A −30.

B 30.

C −10.

D 10.

E −3.

Teste 4 Seja a ∈ R e considere a matriz:

A =

a 0 03 2 06 2 a

.

Pode-se afirmar que:

A se a 6= 2, então A será diagonalizável.

B A será diagonalizável se, e somente se, a = 2.

C A será diagonalizável se, e somente se, a = 0.

D A será diagonalizável se, e somente se, a = 1.

E A não é diagonalizável.

y y

Page 17: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +2/5/44+ yTeste 5 Considere as seguintes afirmações:

(I) se n for um inteiro positivo, T : Rn → R988 for uma transformação linear sobrejetora, B foruma base deRn e C for uma base deR988, então as colunas da matriz [T]BC serão linearmenteindependentes;

(II) se B = {e1, e2, . . . , e988} for uma base de R988 e T : R988 → R988 for a transformação lineartal que T(e1) = e2 e T(ej) = 0 para todo j = 2, 3, . . . , 988, então

([T]B

)2= 0;

(III) se T : R988 → R988 for uma transformação linear diagonalizável, então a matriz que repre-senta T na base canônica terá determinante não nulo.

Assinale a alternativa correta:

A apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

B todas as afirmações são falsas.

C todas as afirmações são verdadeiras.

D apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

E apenas a afirmação (II) é verdadeira.

Teste 6 Considere as seguintes afirmações:

(I) se n for um inteiro positivo, A, B ∈ Mn(R) forem matrizes diagonalizáveis e os polinômioscaracterísticos de A e B forem iguais, então A e B serão semelhantes;

(II) se n for um inteiro positivo, A, B ∈ Mn(R) forem matrizes semelhantes e A for simétrica,então B será simétrica;

(III) se V for um espaço vetorial munido de um produto interno e se T : V → V e S : V → Vforem operadores lineares simétricos, então o operador T ◦ S + S ◦ T será simétrico.

Assinale a alternativa correta:

A apenas a afirmação (I) é verdadeira.

B todas as afirmações são verdadeiras.

C todas as afirmações são falsas.

D apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

E apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

y y

Page 18: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +2/6/43+ yTeste 7 Considere as seguintes afirmações:

(I) se n for um inteiro positivo e A, B ∈ Mn(R) forem matrizes com o mesmo determinante,então A e B serão semelhantes;

(II) se V for um espaço vetorial tal que dim(V) = 1777, I : V → V denotar a transformaçãoidentidade e T : V → V for uma transformação linear tal que 55 e 99 sejam autovalores deT e tal que dim

(Ker(T − 55I)

)= 1776, então T será diagonalizável;

(III) a matriz 77 43 00 77 430 0 77

é diagonalizável.

Assinale a alternativa correta:

A apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

B todas as afirmações são verdadeiras.

C apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

D apenas a afirmação (II) é verdadeira.

E apenas as afirmações (II) e (III) são verdadeiras.

Teste 8 Considere as bases B e C de P2(R) dadas por:

B = {1 + t + t2, 1− 7t + t2, t + t2} e C = {7 + 2t, 3 + t, t2}.

Denotando por I : P2(R)→ P2(R) a transformação identidade, teremos que a soma dos elementosna diagonal principal da matriz [I]BC será igual a:

A −52.

B 52.

C 6.

D 638 .

E 658 .

y y

Page 19: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +2/7/42+ yTeste 9 Seja S : R2 → P2(R) uma transformação linear tal que

S(1, 2) = 1 + t + t2 e S(2, 3) = −t + t2

e seja T : P2(R)→ R2 a transformação linear definida por

T(a + bt + ct2) = (a− b, b− c),

para quaisquer a, b, c ∈ R. Assinale a alternativa correta:

A Ker(T ◦ S) = [(1, 0)] e Im(T ◦ S) = [(1,−2)].

B Ker(T ◦ S) = [(1, 2)] e Im(T ◦ S) = [(1,−2)].

C Ker(T ◦ S) = [(1, 0)] e Im(T ◦ S) = [(−3,−4)].

D Ker(T ◦ S) = [(0, 0)] e Im(T ◦ S) = [(0, 1), (0,−2)].

E Ker(T ◦ S) = [(3,−2)] e Im(T ◦ S) = [(2, 3)].

Teste 10 Sejam n um inteiro positivo e A, B ∈ Mn(R) matrizes semelhantes. Assinale a alterna-tiva contendo uma afirmação que Não é necessariamente verdadeira:

A as matrizes Ak e Bk são semelhantes, para todo inteiro k ≥ 1.

B para qualquer v ∈ Rn, se v for um autovetor de A, então v será um autovetor de B.

C para qualquer λ ∈ R, se λ for um autovalor de A, então λ será um autovalor de B.

D as matrizes A e B possuem o mesmo polinômio característico.

E as matrizes transpostas At e Bt são semelhantes.

y y

Page 20: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +2/8/41+ yTeste 11 Considere a base

B = {(1, 77, 45), (0, 9, 33), (0, 0, 877)}

de R3 e o operador linear T : R3 → R3 tal que:

[T]B =

3 −1 11 1 11 3 1

.

Assinale a alternativa correta:

A T não é diagonalizável e os autovalores de T são 2 e 1.

B T é diagonalizável e os autovalores de T são 2,√

17 e −√

17.

C T é diagonalizável e os autovalores de T são 2 e 5.

D T não é diagonalizável e os autovalores de T são 2,√

17 e −√

17.

E T é diagonalizável e os autovalores de T são 2, 3+√

172 e 3−

√17

2 .

Teste 12 Sejam T : R2 → R2 e S : R2 → R2 operadores lineares tais que

(1, 2) ∈ Ker( 1

2 T + S− 2I), (−1,−3) ∈ Ker

( 12 T + S + I

)e S(x, y) = (x + y, x + 2y), para todo (x, y) ∈ R2, em que I : R2 → R2 denota a transformaçãoidentidade. Dados (x, y) ∈ R2, temos que T(x, y) é igual a:

A (28x− 16y, 20x− 36y).

B (7x− 4y, 17x− 9y).

C (14x− 8y, 34x− 18y).

D (7x− 10y, 5x− 9y).

E (14x− 20y, 10x− 18y).

y y

Page 21: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +2/9/40+ yTeste 13 Sejam V um espaço vetorial de dimensão finita e T : V → V um operador lineardiagonalizável. Suponha que o polinômio característico de T seja pT(t) = t754 e considere asseguintes afirmações:

(I) o operador T é nulo;

(II) dim(V) = 754;

(III) existem infinitas bases B de V tais que a matriz [T]B seja diagonal.

Assinale a alternativa correta:

A apenas as afirmações (II) e (III) são verdadeiras.

B apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

C apenas a afirmação (II) é verdadeira.

D todas as afirmações são verdadeiras.

E apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

Teste 14 Seja T : R3 → R3 um operador linear tal que

M−1[T]canM =

1 0 00 2 00 0 3

em que

M =

1 0 10 1 11 1 0

e can denota a base canônica de R3. Temos que T(5, 3, 4) é igual a:

A (8, 5, 9).

B (7, 7, 6).

C (10, 6, 8).

D (9, 8, 5).

E (5, 11, 13).

y y

Page 22: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +2/10/39+ yTeste 15 Seja T : P2(R)→ P2(R) um operador linear tal que

Ker(T − 2I) = [1 + t, 1− t2] e Ker(T − I) = [1 + t + t2],

em que I : P2(R)→ P2(R) denota a transformação identidade. Considere a base B = {1, t, t2} deP2(R). Se

[T333]B =

a b cd e fg h i

,

então a + d será igual a:

A −2333.

B 2334.

C 1 + 2334.

D 1− 2333.

E 2− 2333.

Teste 16 Sejam a ∈ R, V um espaço vetorial de dimensão 5 e T : V → V um operador linear cujopolinômio característico seja:

pT(t) = −(t3 − at)(t2 − 4).

Pode-se afirmar que:

A se a = 4, então T será diagonalizável.

B T é injetor.

C se a ≥ 4, então T será diagonalizável.

D dim(Ker(T)

)≥ 2.

E se a < 0, então T não será diagonalizável.

y y

Page 23: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +2/11/38+ y2019 – MAT-3458 – Segunda Prova– Folha de Respostas

Identificação

Nome: NUSP: Turma:

Preencha seu número USP nos campos abaixo. Casotenha só 7 dígitos, deixa a última coluna em branco.

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

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6

7

8

9

Por favor coloque sua turma nos camposabaixo.

0

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6

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0

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2

3

4

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7

8

9

Respostas

Teste 1: A B C D E

Teste 2: A B C D E

Teste 3: A B C D E

Teste 4: A B C D E

Teste 5: A B C D E

Teste 6: A B C D E

Teste 7: A B C D E

Teste 8: A B C D E

Teste 9: A B C D E

Teste 10: A B C D E

Teste 11: A B C D E

Teste 12: A B C D E

Teste 13: A B C D E

Teste 14: A B C D E

Teste 15: A B C D E

Teste 16: A B C D E

y y

Page 24: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +2/12/37+ y

y y

Page 25: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +3/1/36+ yMAT–3458 — Álgebra Linear para Engenharia II — EP–USP — Segunda Prova — 10/10/2019

IDENTIFICAÇÃO

Nome: NUSP: Turma:

INSTRUÇÕES

1. Não é permitido portar celular (mesmo desligado) durante o exame. Sobre a carteira deixeapenas lápis, borracha, caneta e um documento de identificação com foto. Mochilas, blusase demais pertences devem permancer à frente da sala, juntamente com os celulares (nãocusta repetir) e demais aparelhos eletrônicos, que devem estar desligados.

2. Preencha a tinta, e de maneira legível, todos os campos desta página.

3. Esta prova tem duração máxima de 2 horas. A entrega da prova e saída da sala só é permi-tida após 08h40min.

4. Utilize, se necessário, as páginas seguintes (exceto a última) para rascunho.

5. Preencha, a tinta e completamente, os campos para seu número USP (deixando a últimacoluna em branco, caso tenha menos de 8 dígitos), número da turma (de matrícula nestadisciplina), bem como o nome e assinatura. Isto deve ser feito antes da assinatura da listade presença. Evite erros nesse momento.

6. Assinale apenas uma alternativa por questão, preenchendo completamente o alvéolo. Emcaso de erro, que devem ser evitados, assinale também a alternativa que julgar correta eindique expressamente qual delas deve ser considerada na própria folha de respostas, aolado da questão correspondente.

7. Não haverá tempo adicional para transcrição das alternativas dos testes para a folha derespostas.

8. Não destaque nenhuma folha de sua prova.

Assinatura:

BOA PROVA!

y y

Page 26: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +3/2/35+ y

y y

Page 27: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +3/3/34+ yTeste 1 Considere a base

B = {1, t + 1, t2 + t + 1}

de P2(R), a baseC = {(1, 0, 1), (1, 1, 0), (0, 1, 1)}

deR3 e a baseD = {1, t, t2} de P2(R). Sejam T : P2(R)→ P2(R) e S : P2(R)→ R3 transformaçõeslineares tais que

S(1) = (2, 2, 2), S(t + 1) = (3, 5, 2), S(t2 + t + 1) = (2, 1, 1)

e:

[S ◦ T]BC =

6 5 312 5 04 0 −1

.

Temos que o determinante da matriz [T]D é igual a:

A 10.

B −10.

C −30.

D −3.

E 30.

Teste 2 Considere as seguintes afirmações:

(I) se n for um inteiro positivo, T : Rn → R988 for uma transformação linear sobrejetora, B foruma base deRn e C for uma base deR988, então as colunas da matriz [T]BC serão linearmenteindependentes;

(II) se B = {e1, e2, . . . , e988} for uma base de R988 e T : R988 → R988 for a transformação lineartal que T(e1) = e2 e T(ej) = 0 para todo j = 2, 3, . . . , 988, então

([T]B

)2= 0;

(III) se T : R988 → R988 for uma transformação linear diagonalizável, então a matriz que repre-senta T na base canônica terá determinante não nulo.

Assinale a alternativa correta:

A apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

B apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

C todas as afirmações são falsas.

D todas as afirmações são verdadeiras.

E apenas a afirmação (II) é verdadeira.

y y

Page 28: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +3/4/33+ yTeste 3 Sejam a ∈ R, V um espaço vetorial de dimensão 5 e T : V → V um operador linear cujopolinômio característico seja:

pT(t) = −(t3 − at)(t2 − 4).

Pode-se afirmar que:

A T é injetor.

B se a = 4, então T será diagonalizável.

C dim(Ker(T)

)≥ 2.

D se a ≥ 4, então T será diagonalizável.

E se a < 0, então T não será diagonalizável.

Teste 4 Considere o espaço vetorialR2 munido do seu produto interno usual. Sejam T : R2 → R2

e S : R2 → R2 os operadores lineares tais que

[T]BC =

(5 − 5

2

0 52

)e [S]CB =

(2 0−1 −1

),

em que B e C são as bases de R2 dadas por:

B = {(2, 1), (1,−2)} e C = {(1, 1), (1,−1)}.

Assinale a alternativa correta:

A S é simétrico e T não é simétrico.

B nem T nem S são simétricos e as matrizes [T]B e [S]B não são semelhantes.

C T é simétrico e S não é simétrico.

D nem T nem S são simétricos e as matrizes [T]B e [S]B são semelhantes.

E T e S são ambos simétricos.

y y

Page 29: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +3/5/32+ yTeste 5 Seja T : R3 → R3 um operador linear tal que

M−1[T]canM =

1 0 00 2 00 0 3

em que

M =

1 0 10 1 11 1 0

e can denota a base canônica de R3. Temos que T(5, 3, 4) é igual a:

A (10, 6, 8).

B (7, 7, 6).

C (5, 11, 13).

D (9, 8, 5).

E (8, 5, 9).

Teste 6 Considere as bases B e C de P2(R) dadas por:

B = {1 + t + t2, 1− 7t + t2, t + t2} e C = {7 + 2t, 3 + t, t2}.

Denotando por I : P2(R)→ P2(R) a transformação identidade, teremos que a soma dos elementosna diagonal principal da matriz [I]BC será igual a:

A 658 .

B 638 .

C 6.

D −52.

E 52.

y y

Page 30: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +3/6/31+ yTeste 7 Considere as seguintes afirmações:

(I) se n for um inteiro positivo, A, B ∈ Mn(R) forem matrizes diagonalizáveis e os polinômioscaracterísticos de A e B forem iguais, então A e B serão semelhantes;

(II) se n for um inteiro positivo, A, B ∈ Mn(R) forem matrizes semelhantes e A for simétrica,então B será simétrica;

(III) se V for um espaço vetorial munido de um produto interno e se T : V → V e S : V → Vforem operadores lineares simétricos, então o operador T ◦ S + S ◦ T será simétrico.

Assinale a alternativa correta:

A apenas a afirmação (I) é verdadeira.

B apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

C todas as afirmações são falsas.

D todas as afirmações são verdadeiras.

E apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

Teste 8 Seja S : R2 → P2(R) uma transformação linear tal que

S(1, 2) = 1 + t + t2 e S(2, 3) = −t + t2

e seja T : P2(R)→ R2 a transformação linear definida por

T(a + bt + ct2) = (a− b, b− c),

para quaisquer a, b, c ∈ R. Assinale a alternativa correta:

A Ker(T ◦ S) = [(3,−2)] e Im(T ◦ S) = [(2, 3)].

B Ker(T ◦ S) = [(0, 0)] e Im(T ◦ S) = [(0, 1), (0,−2)].

C Ker(T ◦ S) = [(1, 0)] e Im(T ◦ S) = [(1,−2)].

D Ker(T ◦ S) = [(1, 0)] e Im(T ◦ S) = [(−3,−4)].

E Ker(T ◦ S) = [(1, 2)] e Im(T ◦ S) = [(1,−2)].

y y

Page 31: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +3/7/30+ yTeste 9 Seja a ∈ R e considere a matriz:

A =

a 0 03 2 06 2 a

.

Pode-se afirmar que:

A A será diagonalizável se, e somente se, a = 1.

B A não é diagonalizável.

C se a 6= 2, então A será diagonalizável.

D A será diagonalizável se, e somente se, a = 0.

E A será diagonalizável se, e somente se, a = 2.

Teste 10 Sejam V um espaço vetorial de dimensão finita e T : V → V um operador lineardiagonalizável. Suponha que o polinômio característico de T seja pT(t) = t754 e considere asseguintes afirmações:

(I) o operador T é nulo;

(II) dim(V) = 754;

(III) existem infinitas bases B de V tais que a matriz [T]B seja diagonal.

Assinale a alternativa correta:

A apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

B todas as afirmações são verdadeiras.

C apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

D apenas a afirmação (II) é verdadeira.

E apenas as afirmações (II) e (III) são verdadeiras.

y y

Page 32: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +3/8/29+ yTeste 11 Sejam T : R2 → R2 e S : R2 → R2 operadores lineares tais que

(1, 2) ∈ Ker( 1

2 T + S− 2I), (−1,−3) ∈ Ker

( 12 T + S + I

)e S(x, y) = (x + y, x + 2y), para todo (x, y) ∈ R2, em que I : R2 → R2 denota a transformaçãoidentidade. Dados (x, y) ∈ R2, temos que T(x, y) é igual a:

A (14x− 20y, 10x− 18y).

B (28x− 16y, 20x− 36y).

C (7x− 10y, 5x− 9y).

D (7x− 4y, 17x− 9y).

E (14x− 8y, 34x− 18y).

Teste 12 Seja T : P2(R)→ P2(R) um operador linear tal que

Ker(T − 2I) = [1 + t, 1− t2] e Ker(T − I) = [1 + t + t2],

em que I : P2(R)→ P2(R) denota a transformação identidade. Considere a base B = {1, t, t2} deP2(R). Se

[T333]B =

a b cd e fg h i

,

então a + d será igual a:

A 1− 2333.

B 2− 2333.

C −2333.

D 2334.

E 1 + 2334.

y y

Page 33: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +3/9/28+ yTeste 13 Considere as seguintes afirmações:

(I) se n for um inteiro positivo e A, B ∈ Mn(R) forem matrizes com o mesmo determinante,então A e B serão semelhantes;

(II) se V for um espaço vetorial tal que dim(V) = 1777, I : V → V denotar a transformaçãoidentidade e T : V → V for uma transformação linear tal que 55 e 99 sejam autovalores deT e tal que dim

(Ker(T − 55I)

)= 1776, então T será diagonalizável;

(III) a matriz 77 43 00 77 430 0 77

é diagonalizável.

Assinale a alternativa correta:

A apenas as afirmações (II) e (III) são verdadeiras.

B apenas a afirmação (II) é verdadeira.

C apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

D apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

E todas as afirmações são verdadeiras.

Teste 14 Sejam a e b números reais, B uma base de P2(R), C uma base de M2(R) e T : P2(R) →M2(R) a transformação linear tal que:

[T]BC =

1 −2 b1 −1 12 a 00 1 −1

.

Pode-se afirmar que:

A T será injetora se, e somente se, b 6= 2 ou a 6= 0.

B T é injetora.

C Ker(T) 6= {0}.D T será injetora se, e somente se, b 6= 3 e a 6= 1.

E T será injetora se, e somente se, b 6= 2 e a 6= 0.

y y

Page 34: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +3/10/27+ yTeste 15 Sejam n um inteiro positivo e A, B ∈ Mn(R) matrizes semelhantes. Assinale a alterna-tiva contendo uma afirmação que Não é necessariamente verdadeira:

A para qualquer λ ∈ R, se λ for um autovalor de A, então λ será um autovalor de B.

B as matrizes Ak e Bk são semelhantes, para todo inteiro k ≥ 1.

C as matrizes A e B possuem o mesmo polinômio característico.

D as matrizes transpostas At e Bt são semelhantes.

E para qualquer v ∈ Rn, se v for um autovetor de A, então v será um autovetor de B.

Teste 16 Considere a base

B = {(1, 77, 45), (0, 9, 33), (0, 0, 877)}

de R3 e o operador linear T : R3 → R3 tal que:

[T]B =

3 −1 11 1 11 3 1

.

Assinale a alternativa correta:

A T é diagonalizável e os autovalores de T são 2,√

17 e −√

17.

B T é diagonalizável e os autovalores de T são 2, 3+√

172 e 3−

√17

2 .

C T não é diagonalizável e os autovalores de T são 2,√

17 e −√

17.

D T não é diagonalizável e os autovalores de T são 2 e 1.

E T é diagonalizável e os autovalores de T são 2 e 5.

y y

Page 35: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +3/11/26+ y2019 – MAT-3458 – Segunda Prova– Folha de Respostas

Identificação

Nome: NUSP: Turma:

Preencha seu número USP nos campos abaixo. Casotenha só 7 dígitos, deixa a última coluna em branco.

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0

1

2

3

4

5

6

7

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9

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Por favor coloque sua turma nos camposabaixo.

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Respostas

Teste 1: A B C D E

Teste 2: A B C D E

Teste 3: A B C D E

Teste 4: A B C D E

Teste 5: A B C D E

Teste 6: A B C D E

Teste 7: A B C D E

Teste 8: A B C D E

Teste 9: A B C D E

Teste 10: A B C D E

Teste 11: A B C D E

Teste 12: A B C D E

Teste 13: A B C D E

Teste 14: A B C D E

Teste 15: A B C D E

Teste 16: A B C D E

y y

Page 36: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +3/12/25+ y

y y

Page 37: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +4/1/24+ yMAT–3458 — Álgebra Linear para Engenharia II — EP–USP — Segunda Prova — 10/10/2019

IDENTIFICAÇÃO

Nome: NUSP: Turma:

INSTRUÇÕES

1. Não é permitido portar celular (mesmo desligado) durante o exame. Sobre a carteira deixeapenas lápis, borracha, caneta e um documento de identificação com foto. Mochilas, blusase demais pertences devem permancer à frente da sala, juntamente com os celulares (nãocusta repetir) e demais aparelhos eletrônicos, que devem estar desligados.

2. Preencha a tinta, e de maneira legível, todos os campos desta página.

3. Esta prova tem duração máxima de 2 horas. A entrega da prova e saída da sala só é permi-tida após 08h40min.

4. Utilize, se necessário, as páginas seguintes (exceto a última) para rascunho.

5. Preencha, a tinta e completamente, os campos para seu número USP (deixando a últimacoluna em branco, caso tenha menos de 8 dígitos), número da turma (de matrícula nestadisciplina), bem como o nome e assinatura. Isto deve ser feito antes da assinatura da listade presença. Evite erros nesse momento.

6. Assinale apenas uma alternativa por questão, preenchendo completamente o alvéolo. Emcaso de erro, que devem ser evitados, assinale também a alternativa que julgar correta eindique expressamente qual delas deve ser considerada na própria folha de respostas, aolado da questão correspondente.

7. Não haverá tempo adicional para transcrição das alternativas dos testes para a folha derespostas.

8. Não destaque nenhuma folha de sua prova.

Assinatura:

BOA PROVA!

y y

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y +4/2/23+ y

y y

Page 39: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +4/3/22+ yTeste 1 Considere a base

B = {(1, 77, 45), (0, 9, 33), (0, 0, 877)}

de R3 e o operador linear T : R3 → R3 tal que:

[T]B =

3 −1 11 1 11 3 1

.

Assinale a alternativa correta:

A T é diagonalizável e os autovalores de T são 2, 3+√

172 e 3−

√17

2 .

B T não é diagonalizável e os autovalores de T são 2 e 1.

C T não é diagonalizável e os autovalores de T são 2,√

17 e −√

17.

D T é diagonalizável e os autovalores de T são 2,√

17 e −√

17.

E T é diagonalizável e os autovalores de T são 2 e 5.

Teste 2 Sejam n um inteiro positivo e A, B ∈ Mn(R) matrizes semelhantes. Assinale a alternativacontendo uma afirmação que Não é necessariamente verdadeira:

A as matrizes Ak e Bk são semelhantes, para todo inteiro k ≥ 1.

B para qualquer λ ∈ R, se λ for um autovalor de A, então λ será um autovalor de B.

C as matrizes A e B possuem o mesmo polinômio característico.

D as matrizes transpostas At e Bt são semelhantes.

E para qualquer v ∈ Rn, se v for um autovetor de A, então v será um autovetor de B.

y y

Page 40: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +4/4/21+ yTeste 3 Considere a base

B = {1, t + 1, t2 + t + 1}

de P2(R), a baseC = {(1, 0, 1), (1, 1, 0), (0, 1, 1)}

deR3 e a baseD = {1, t, t2} de P2(R). Sejam T : P2(R)→ P2(R) e S : P2(R)→ R3 transformaçõeslineares tais que

S(1) = (2, 2, 2), S(t + 1) = (3, 5, 2), S(t2 + t + 1) = (2, 1, 1)

e:

[S ◦ T]BC =

6 5 312 5 04 0 −1

.

Temos que o determinante da matriz [T]D é igual a:

A −3.

B 30.

C 10.

D −30.

E −10.

Teste 4 Sejam V um espaço vetorial de dimensão finita e T : V → V um operador linear diago-nalizável. Suponha que o polinômio característico de T seja pT(t) = t754 e considere as seguintesafirmações:

(I) o operador T é nulo;

(II) dim(V) = 754;

(III) existem infinitas bases B de V tais que a matriz [T]B seja diagonal.

Assinale a alternativa correta:

A apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

B apenas a afirmação (II) é verdadeira.

C apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

D apenas as afirmações (II) e (III) são verdadeiras.

E todas as afirmações são verdadeiras.

y y

Page 41: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +4/5/20+ yTeste 5 Seja T : R3 → R3 um operador linear tal que

M−1[T]canM =

1 0 00 2 00 0 3

em que

M =

1 0 10 1 11 1 0

e can denota a base canônica de R3. Temos que T(5, 3, 4) é igual a:

A (8, 5, 9).

B (10, 6, 8).

C (5, 11, 13).

D (7, 7, 6).

E (9, 8, 5).

Teste 6 Sejam T : R2 → R2 e S : R2 → R2 operadores lineares tais que

(1, 2) ∈ Ker( 1

2 T + S− 2I), (−1,−3) ∈ Ker

( 12 T + S + I

)e S(x, y) = (x + y, x + 2y), para todo (x, y) ∈ R2, em que I : R2 → R2 denota a transformaçãoidentidade. Dados (x, y) ∈ R2, temos que T(x, y) é igual a:

A (14x− 8y, 34x− 18y).

B (28x− 16y, 20x− 36y).

C (7x− 4y, 17x− 9y).

D (14x− 20y, 10x− 18y).

E (7x− 10y, 5x− 9y).

y y

Page 42: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +4/6/19+ yTeste 7 Seja S : R2 → P2(R) uma transformação linear tal que

S(1, 2) = 1 + t + t2 e S(2, 3) = −t + t2

e seja T : P2(R)→ R2 a transformação linear definida por

T(a + bt + ct2) = (a− b, b− c),

para quaisquer a, b, c ∈ R. Assinale a alternativa correta:

A Ker(T ◦ S) = [(1, 2)] e Im(T ◦ S) = [(1,−2)].

B Ker(T ◦ S) = [(0, 0)] e Im(T ◦ S) = [(0, 1), (0,−2)].

C Ker(T ◦ S) = [(3,−2)] e Im(T ◦ S) = [(2, 3)].

D Ker(T ◦ S) = [(1, 0)] e Im(T ◦ S) = [(1,−2)].

E Ker(T ◦ S) = [(1, 0)] e Im(T ◦ S) = [(−3,−4)].

Teste 8 Seja a ∈ R e considere a matriz:

A =

a 0 03 2 06 2 a

.

Pode-se afirmar que:

A A será diagonalizável se, e somente se, a = 0.

B A será diagonalizável se, e somente se, a = 1.

C A será diagonalizável se, e somente se, a = 2.

D A não é diagonalizável.

E se a 6= 2, então A será diagonalizável.

y y

Page 43: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +4/7/18+ yTeste 9 Considere as seguintes afirmações:

(I) se n for um inteiro positivo, A, B ∈ Mn(R) forem matrizes diagonalizáveis e os polinômioscaracterísticos de A e B forem iguais, então A e B serão semelhantes;

(II) se n for um inteiro positivo, A, B ∈ Mn(R) forem matrizes semelhantes e A for simétrica,então B será simétrica;

(III) se V for um espaço vetorial munido de um produto interno e se T : V → V e S : V → Vforem operadores lineares simétricos, então o operador T ◦ S + S ◦ T será simétrico.

Assinale a alternativa correta:

A todas as afirmações são falsas.

B apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

C apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

D todas as afirmações são verdadeiras.

E apenas a afirmação (I) é verdadeira.

Teste 10 Sejam a e b números reais, B uma base de P2(R), C uma base de M2(R) e T : P2(R) →M2(R) a transformação linear tal que:

[T]BC =

1 −2 b1 −1 12 a 00 1 −1

.

Pode-se afirmar que:

A T será injetora se, e somente se, b 6= 2 ou a 6= 0.

B T é injetora.

C T será injetora se, e somente se, b 6= 2 e a 6= 0.

D Ker(T) 6= {0}.E T será injetora se, e somente se, b 6= 3 e a 6= 1.

y y

Page 44: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +4/8/17+ yTeste 11 Seja T : P2(R)→ P2(R) um operador linear tal que

Ker(T − 2I) = [1 + t, 1− t2] e Ker(T − I) = [1 + t + t2],

em que I : P2(R)→ P2(R) denota a transformação identidade. Considere a base B = {1, t, t2} deP2(R). Se

[T333]B =

a b cd e fg h i

,

então a + d será igual a:

A 1 + 2334.

B −2333.

C 2− 2333.

D 2334.

E 1− 2333.

Teste 12 Considere as seguintes afirmações:

(I) se n for um inteiro positivo, T : Rn → R988 for uma transformação linear sobrejetora, B foruma base deRn e C for uma base deR988, então as colunas da matriz [T]BC serão linearmenteindependentes;

(II) se B = {e1, e2, . . . , e988} for uma base de R988 e T : R988 → R988 for a transformação lineartal que T(e1) = e2 e T(ej) = 0 para todo j = 2, 3, . . . , 988, então

([T]B

)2= 0;

(III) se T : R988 → R988 for uma transformação linear diagonalizável, então a matriz que repre-senta T na base canônica terá determinante não nulo.

Assinale a alternativa correta:

A todas as afirmações são verdadeiras.

B todas as afirmações são falsas.

C apenas a afirmação (II) é verdadeira.

D apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

E apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

y y

Page 45: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +4/9/16+ yTeste 13 Considere o espaço vetorial R2 munido do seu produto interno usual. Sejam T : R2 →R2 e S : R2 → R2 os operadores lineares tais que

[T]BC =

(5 − 5

2

0 52

)e [S]CB =

(2 0−1 −1

),

em que B e C são as bases de R2 dadas por:

B = {(2, 1), (1,−2)} e C = {(1, 1), (1,−1)}.

Assinale a alternativa correta:

A S é simétrico e T não é simétrico.

B T é simétrico e S não é simétrico.

C nem T nem S são simétricos e as matrizes [T]B e [S]B são semelhantes.

D T e S são ambos simétricos.

E nem T nem S são simétricos e as matrizes [T]B e [S]B não são semelhantes.

Teste 14 Considere as bases B e C de P2(R) dadas por:

B = {1 + t + t2, 1− 7t + t2, t + t2} e C = {7 + 2t, 3 + t, t2}.

Denotando por I : P2(R)→ P2(R) a transformação identidade, teremos que a soma dos elementosna diagonal principal da matriz [I]BC será igual a:

A 638 .

B −52.

C 52.

D 658 .

E 6.

y y

Page 46: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +4/10/15+ yTeste 15 Sejam a ∈ R, V um espaço vetorial de dimensão 5 e T : V → V um operador linear cujopolinômio característico seja:

pT(t) = −(t3 − at)(t2 − 4).

Pode-se afirmar que:

A se a < 0, então T não será diagonalizável.

B T é injetor.

C dim(Ker(T)

)≥ 2.

D se a = 4, então T será diagonalizável.

E se a ≥ 4, então T será diagonalizável.

Teste 16 Considere as seguintes afirmações:

(I) se n for um inteiro positivo e A, B ∈ Mn(R) forem matrizes com o mesmo determinante,então A e B serão semelhantes;

(II) se V for um espaço vetorial tal que dim(V) = 1777, I : V → V denotar a transformaçãoidentidade e T : V → V for uma transformação linear tal que 55 e 99 sejam autovalores deT e tal que dim

(Ker(T − 55I)

)= 1776, então T será diagonalizável;

(III) a matriz 77 43 00 77 430 0 77

é diagonalizável.

Assinale a alternativa correta:

A todas as afirmações são verdadeiras.

B apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

C apenas as afirmações (II) e (III) são verdadeiras.

D apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

E apenas a afirmação (II) é verdadeira.

y y

Page 47: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +4/11/14+ y2019 – MAT-3458 – Segunda Prova– Folha de Respostas

Identificação

Nome: NUSP: Turma:

Preencha seu número USP nos campos abaixo. Casotenha só 7 dígitos, deixa a última coluna em branco.

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Por favor coloque sua turma nos camposabaixo.

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0

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2

3

4

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8

9

Respostas

Teste 1: A B C D E

Teste 2: A B C D E

Teste 3: A B C D E

Teste 4: A B C D E

Teste 5: A B C D E

Teste 6: A B C D E

Teste 7: A B C D E

Teste 8: A B C D E

Teste 9: A B C D E

Teste 10: A B C D E

Teste 11: A B C D E

Teste 12: A B C D E

Teste 13: A B C D E

Teste 14: A B C D E

Teste 15: A B C D E

Teste 16: A B C D E

y y

Page 48: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +4/12/13+ y

y y

Page 49: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +5/1/12+ yMAT–3458 — Álgebra Linear para Engenharia II — EP–USP — Segunda Prova — 10/10/2019

IDENTIFICAÇÃO

Nome: NUSP: Turma:

INSTRUÇÕES

1. Não é permitido portar celular (mesmo desligado) durante o exame. Sobre a carteira deixeapenas lápis, borracha, caneta e um documento de identificação com foto. Mochilas, blusase demais pertences devem permancer à frente da sala, juntamente com os celulares (nãocusta repetir) e demais aparelhos eletrônicos, que devem estar desligados.

2. Preencha a tinta, e de maneira legível, todos os campos desta página.

3. Esta prova tem duração máxima de 2 horas. A entrega da prova e saída da sala só é permi-tida após 08h40min.

4. Utilize, se necessário, as páginas seguintes (exceto a última) para rascunho.

5. Preencha, a tinta e completamente, os campos para seu número USP (deixando a últimacoluna em branco, caso tenha menos de 8 dígitos), número da turma (de matrícula nestadisciplina), bem como o nome e assinatura. Isto deve ser feito antes da assinatura da listade presença. Evite erros nesse momento.

6. Assinale apenas uma alternativa por questão, preenchendo completamente o alvéolo. Emcaso de erro, que devem ser evitados, assinale também a alternativa que julgar correta eindique expressamente qual delas deve ser considerada na própria folha de respostas, aolado da questão correspondente.

7. Não haverá tempo adicional para transcrição das alternativas dos testes para a folha derespostas.

8. Não destaque nenhuma folha de sua prova.

Assinatura:

BOA PROVA!

y y

Page 50: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +5/2/11+ y

y y

Page 51: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +5/3/10+ yTeste 1 Seja T : R3 → R3 um operador linear tal que

M−1[T]canM =

1 0 00 2 00 0 3

em que

M =

1 0 10 1 11 1 0

e can denota a base canônica de R3. Temos que T(5, 3, 4) é igual a:

A (10, 6, 8).

B (8, 5, 9).

C (9, 8, 5).

D (5, 11, 13).

E (7, 7, 6).

Teste 2 Considere a baseB = {1, t + 1, t2 + t + 1}

de P2(R), a baseC = {(1, 0, 1), (1, 1, 0), (0, 1, 1)}

deR3 e a baseD = {1, t, t2} de P2(R). Sejam T : P2(R)→ P2(R) e S : P2(R)→ R3 transformaçõeslineares tais que

S(1) = (2, 2, 2), S(t + 1) = (3, 5, 2), S(t2 + t + 1) = (2, 1, 1)

e:

[S ◦ T]BC =

6 5 312 5 04 0 −1

.

Temos que o determinante da matriz [T]D é igual a:

A 10.

B −10.

C −3.

D −30.

E 30.

y y

Page 52: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +5/4/9+ yTeste 3 Sejam n um inteiro positivo e A, B ∈ Mn(R) matrizes semelhantes. Assinale a alternativacontendo uma afirmação que Não é necessariamente verdadeira:

A as matrizes transpostas At e Bt são semelhantes.

B as matrizes Ak e Bk são semelhantes, para todo inteiro k ≥ 1.

C para qualquer λ ∈ R, se λ for um autovalor de A, então λ será um autovalor de B.

D para qualquer v ∈ Rn, se v for um autovetor de A, então v será um autovetor de B.

E as matrizes A e B possuem o mesmo polinômio característico.

Teste 4 Sejam T : R2 → R2 e S : R2 → R2 operadores lineares tais que

(1, 2) ∈ Ker( 1

2 T + S− 2I), (−1,−3) ∈ Ker

( 12 T + S + I

)e S(x, y) = (x + y, x + 2y), para todo (x, y) ∈ R2, em que I : R2 → R2 denota a transformaçãoidentidade. Dados (x, y) ∈ R2, temos que T(x, y) é igual a:

A (14x− 20y, 10x− 18y).

B (7x− 10y, 5x− 9y).

C (7x− 4y, 17x− 9y).

D (28x− 16y, 20x− 36y).

E (14x− 8y, 34x− 18y).

Teste 5 Considere as bases B e C de P2(R) dadas por:

B = {1 + t + t2, 1− 7t + t2, t + t2} e C = {7 + 2t, 3 + t, t2}.

Denotando por I : P2(R)→ P2(R) a transformação identidade, teremos que a soma dos elementosna diagonal principal da matriz [I]BC será igual a:

A 638 .

B 658 .

C 52.

D −52.

E 6.

y y

Page 53: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +5/5/8+ yTeste 6 Considere o espaço vetorialR2 munido do seu produto interno usual. Sejam T : R2 → R2

e S : R2 → R2 os operadores lineares tais que

[T]BC =

(5 − 5

2

0 52

)e [S]CB =

(2 0−1 −1

),

em que B e C são as bases de R2 dadas por:

B = {(2, 1), (1,−2)} e C = {(1, 1), (1,−1)}.

Assinale a alternativa correta:

A nem T nem S são simétricos e as matrizes [T]B e [S]B não são semelhantes.

B T e S são ambos simétricos.

C nem T nem S são simétricos e as matrizes [T]B e [S]B são semelhantes.

D T é simétrico e S não é simétrico.

E S é simétrico e T não é simétrico.

Teste 7 Sejam a ∈ R, V um espaço vetorial de dimensão 5 e T : V → V um operador linear cujopolinômio característico seja:

pT(t) = −(t3 − at)(t2 − 4).

Pode-se afirmar que:

A se a ≥ 4, então T será diagonalizável.

B se a < 0, então T não será diagonalizável.

C dim(Ker(T)

)≥ 2.

D T é injetor.

E se a = 4, então T será diagonalizável.

y y

Page 54: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +5/6/7+ yTeste 8 Seja S : R2 → P2(R) uma transformação linear tal que

S(1, 2) = 1 + t + t2 e S(2, 3) = −t + t2

e seja T : P2(R)→ R2 a transformação linear definida por

T(a + bt + ct2) = (a− b, b− c),

para quaisquer a, b, c ∈ R. Assinale a alternativa correta:

A Ker(T ◦ S) = [(1, 0)] e Im(T ◦ S) = [(−3,−4)].

B Ker(T ◦ S) = [(0, 0)] e Im(T ◦ S) = [(0, 1), (0,−2)].

C Ker(T ◦ S) = [(1, 2)] e Im(T ◦ S) = [(1,−2)].

D Ker(T ◦ S) = [(3,−2)] e Im(T ◦ S) = [(2, 3)].

E Ker(T ◦ S) = [(1, 0)] e Im(T ◦ S) = [(1,−2)].

Teste 9 Sejam a e b números reais, B uma base de P2(R), C uma base de M2(R) e T : P2(R) →M2(R) a transformação linear tal que:

[T]BC =

1 −2 b1 −1 12 a 00 1 −1

.

Pode-se afirmar que:

A T será injetora se, e somente se, b 6= 3 e a 6= 1.

B T será injetora se, e somente se, b 6= 2 ou a 6= 0.

C T será injetora se, e somente se, b 6= 2 e a 6= 0.

D T é injetora.

E Ker(T) 6= {0}.

y y

Page 55: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +5/7/6+ yTeste 10 Sejam V um espaço vetorial de dimensão finita e T : V → V um operador lineardiagonalizável. Suponha que o polinômio característico de T seja pT(t) = t754 e considere asseguintes afirmações:

(I) o operador T é nulo;

(II) dim(V) = 754;

(III) existem infinitas bases B de V tais que a matriz [T]B seja diagonal.

Assinale a alternativa correta:

A apenas as afirmações (II) e (III) são verdadeiras.

B apenas a afirmação (II) é verdadeira.

C apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

D apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

E todas as afirmações são verdadeiras.

Teste 11 Seja a ∈ R e considere a matriz:

A =

a 0 03 2 06 2 a

.

Pode-se afirmar que:

A se a 6= 2, então A será diagonalizável.

B A será diagonalizável se, e somente se, a = 2.

C A não é diagonalizável.

D A será diagonalizável se, e somente se, a = 0.

E A será diagonalizável se, e somente se, a = 1.

y y

Page 56: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +5/8/5+ yTeste 12 Considere as seguintes afirmações:

(I) se n for um inteiro positivo e A, B ∈ Mn(R) forem matrizes com o mesmo determinante,então A e B serão semelhantes;

(II) se V for um espaço vetorial tal que dim(V) = 1777, I : V → V denotar a transformaçãoidentidade e T : V → V for uma transformação linear tal que 55 e 99 sejam autovalores deT e tal que dim

(Ker(T − 55I)

)= 1776, então T será diagonalizável;

(III) a matriz 77 43 00 77 430 0 77

é diagonalizável.

Assinale a alternativa correta:

A apenas a afirmação (II) é verdadeira.

B apenas as afirmações (II) e (III) são verdadeiras.

C apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

D apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

E todas as afirmações são verdadeiras.

Teste 13 Considere a base

B = {(1, 77, 45), (0, 9, 33), (0, 0, 877)}

de R3 e o operador linear T : R3 → R3 tal que:

[T]B =

3 −1 11 1 11 3 1

.

Assinale a alternativa correta:

A T não é diagonalizável e os autovalores de T são 2,√

17 e −√

17.

B T é diagonalizável e os autovalores de T são 2, 3+√

172 e 3−

√17

2 .

C T é diagonalizável e os autovalores de T são 2 e 5.

D T não é diagonalizável e os autovalores de T são 2 e 1.

E T é diagonalizável e os autovalores de T são 2,√

17 e −√

17.

y y

Page 57: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +5/9/4+ yTeste 14 Considere as seguintes afirmações:

(I) se n for um inteiro positivo, A, B ∈ Mn(R) forem matrizes diagonalizáveis e os polinômioscaracterísticos de A e B forem iguais, então A e B serão semelhantes;

(II) se n for um inteiro positivo, A, B ∈ Mn(R) forem matrizes semelhantes e A for simétrica,então B será simétrica;

(III) se V for um espaço vetorial munido de um produto interno e se T : V → V e S : V → Vforem operadores lineares simétricos, então o operador T ◦ S + S ◦ T será simétrico.

Assinale a alternativa correta:

A apenas a afirmação (I) é verdadeira.

B todas as afirmações são verdadeiras.

C todas as afirmações são falsas.

D apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

E apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

Teste 15 Considere as seguintes afirmações:

(I) se n for um inteiro positivo, T : Rn → R988 for uma transformação linear sobrejetora, B foruma base deRn e C for uma base deR988, então as colunas da matriz [T]BC serão linearmenteindependentes;

(II) se B = {e1, e2, . . . , e988} for uma base de R988 e T : R988 → R988 for a transformação lineartal que T(e1) = e2 e T(ej) = 0 para todo j = 2, 3, . . . , 988, então

([T]B

)2= 0;

(III) se T : R988 → R988 for uma transformação linear diagonalizável, então a matriz que repre-senta T na base canônica terá determinante não nulo.

Assinale a alternativa correta:

A apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

B todas as afirmações são falsas.

C apenas a afirmação (II) é verdadeira.

D todas as afirmações são verdadeiras.

E apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

y y

Page 58: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +5/10/3+ yTeste 16 Seja T : P2(R)→ P2(R) um operador linear tal que

Ker(T − 2I) = [1 + t, 1− t2] e Ker(T − I) = [1 + t + t2],

em que I : P2(R)→ P2(R) denota a transformação identidade. Considere a base B = {1, t, t2} deP2(R). Se

[T333]B =

a b cd e fg h i

,

então a + d será igual a:

A −2333.

B 2334.

C 1 + 2334.

D 1− 2333.

E 2− 2333.

y y

Page 59: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +5/11/2+ y2019 – MAT-3458 – Segunda Prova– Folha de Respostas

Identificação

Nome: NUSP: Turma:

Preencha seu número USP nos campos abaixo. Casotenha só 7 dígitos, deixa a última coluna em branco.

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0

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2

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4

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7

8

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6

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8

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7

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0

1

2

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5

6

7

8

9

Por favor coloque sua turma nos camposabaixo.

0

1

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3

4

5

6

7

8

9

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Respostas

Teste 1: A B C D E

Teste 2: A B C D E

Teste 3: A B C D E

Teste 4: A B C D E

Teste 5: A B C D E

Teste 6: A B C D E

Teste 7: A B C D E

Teste 8: A B C D E

Teste 9: A B C D E

Teste 10: A B C D E

Teste 11: A B C D E

Teste 12: A B C D E

Teste 13: A B C D E

Teste 14: A B C D E

Teste 15: A B C D E

Teste 16: A B C D E

y y

Page 60: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +5/12/1+ y

y y

Page 61: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +6/1/60+ yMAT–3458 — Álgebra Linear para Engenharia II — EP–USP — Segunda Prova — 10/10/2019

IDENTIFICAÇÃO

Nome: NUSP: Turma:

INSTRUÇÕES

1. Não é permitido portar celular (mesmo desligado) durante o exame. Sobre a carteira deixeapenas lápis, borracha, caneta e um documento de identificação com foto. Mochilas, blusase demais pertences devem permancer à frente da sala, juntamente com os celulares (nãocusta repetir) e demais aparelhos eletrônicos, que devem estar desligados.

2. Preencha a tinta, e de maneira legível, todos os campos desta página.

3. Esta prova tem duração máxima de 2 horas. A entrega da prova e saída da sala só é permi-tida após 08h40min.

4. Utilize, se necessário, as páginas seguintes (exceto a última) para rascunho.

5. Preencha, a tinta e completamente, os campos para seu número USP (deixando a últimacoluna em branco, caso tenha menos de 8 dígitos), número da turma (de matrícula nestadisciplina), bem como o nome e assinatura. Isto deve ser feito antes da assinatura da listade presença. Evite erros nesse momento.

6. Assinale apenas uma alternativa por questão, preenchendo completamente o alvéolo. Emcaso de erro, que devem ser evitados, assinale também a alternativa que julgar correta eindique expressamente qual delas deve ser considerada na própria folha de respostas, aolado da questão correspondente.

7. Não haverá tempo adicional para transcrição das alternativas dos testes para a folha derespostas.

8. Não destaque nenhuma folha de sua prova.

Assinatura:

BOA PROVA!

y y

Page 62: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +6/2/59+ y

y y

Page 63: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +6/3/58+ yTeste 1 Considere o espaço vetorialR2 munido do seu produto interno usual. Sejam T : R2 → R2

e S : R2 → R2 os operadores lineares tais que

[T]BC =

(5 − 5

2

0 52

)e [S]CB =

(2 0−1 −1

),

em que B e C são as bases de R2 dadas por:

B = {(2, 1), (1,−2)} e C = {(1, 1), (1,−1)}.

Assinale a alternativa correta:

A T e S são ambos simétricos.

B nem T nem S são simétricos e as matrizes [T]B e [S]B não são semelhantes.

C T é simétrico e S não é simétrico.

D S é simétrico e T não é simétrico.

E nem T nem S são simétricos e as matrizes [T]B e [S]B são semelhantes.

Teste 2 Considere as seguintes afirmações:

(I) se n for um inteiro positivo e A, B ∈ Mn(R) forem matrizes com o mesmo determinante,então A e B serão semelhantes;

(II) se V for um espaço vetorial tal que dim(V) = 1777, I : V → V denotar a transformaçãoidentidade e T : V → V for uma transformação linear tal que 55 e 99 sejam autovalores deT e tal que dim

(Ker(T − 55I)

)= 1776, então T será diagonalizável;

(III) a matriz 77 43 00 77 430 0 77

é diagonalizável.

Assinale a alternativa correta:

A apenas as afirmações (II) e (III) são verdadeiras.

B apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

C apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

D apenas a afirmação (II) é verdadeira.

E todas as afirmações são verdadeiras.

y y

Page 64: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +6/4/57+ yTeste 3 Seja a ∈ R e considere a matriz:

A =

a 0 03 2 06 2 a

.

Pode-se afirmar que:

A A não é diagonalizável.

B se a 6= 2, então A será diagonalizável.

C A será diagonalizável se, e somente se, a = 2.

D A será diagonalizável se, e somente se, a = 1.

E A será diagonalizável se, e somente se, a = 0.

Teste 4 Seja T : P2(R)→ P2(R) um operador linear tal que

Ker(T − 2I) = [1 + t, 1− t2] e Ker(T − I) = [1 + t + t2],

em que I : P2(R)→ P2(R) denota a transformação identidade. Considere a base B = {1, t, t2} deP2(R). Se

[T333]B =

a b cd e fg h i

,

então a + d será igual a:

A 1− 2333.

B 2334.

C −2333.

D 1 + 2334.

E 2− 2333.

y y

Page 65: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +6/5/56+ yTeste 5 Seja S : R2 → P2(R) uma transformação linear tal que

S(1, 2) = 1 + t + t2 e S(2, 3) = −t + t2

e seja T : P2(R)→ R2 a transformação linear definida por

T(a + bt + ct2) = (a− b, b− c),

para quaisquer a, b, c ∈ R. Assinale a alternativa correta:

A Ker(T ◦ S) = [(1, 0)] e Im(T ◦ S) = [(−3,−4)].

B Ker(T ◦ S) = [(1, 2)] e Im(T ◦ S) = [(1,−2)].

C Ker(T ◦ S) = [(0, 0)] e Im(T ◦ S) = [(0, 1), (0,−2)].

D Ker(T ◦ S) = [(3,−2)] e Im(T ◦ S) = [(2, 3)].

E Ker(T ◦ S) = [(1, 0)] e Im(T ◦ S) = [(1,−2)].

Teste 6 Considere as bases B e C de P2(R) dadas por:

B = {1 + t + t2, 1− 7t + t2, t + t2} e C = {7 + 2t, 3 + t, t2}.

Denotando por I : P2(R)→ P2(R) a transformação identidade, teremos que a soma dos elementosna diagonal principal da matriz [I]BC será igual a:

A −52.

B 52.

C 658 .

D 6.

E 638 .

y y

Page 66: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +6/6/55+ yTeste 7 Sejam a ∈ R, V um espaço vetorial de dimensão 5 e T : V → V um operador linear cujopolinômio característico seja:

pT(t) = −(t3 − at)(t2 − 4).

Pode-se afirmar que:

A se a ≥ 4, então T será diagonalizável.

B se a < 0, então T não será diagonalizável.

C dim(Ker(T)

)≥ 2.

D se a = 4, então T será diagonalizável.

E T é injetor.

Teste 8 Sejam T : R2 → R2 e S : R2 → R2 operadores lineares tais que

(1, 2) ∈ Ker( 1

2 T + S− 2I), (−1,−3) ∈ Ker

( 12 T + S + I

)e S(x, y) = (x + y, x + 2y), para todo (x, y) ∈ R2, em que I : R2 → R2 denota a transformaçãoidentidade. Dados (x, y) ∈ R2, temos que T(x, y) é igual a:

A (7x− 4y, 17x− 9y).

B (7x− 10y, 5x− 9y).

C (14x− 20y, 10x− 18y).

D (14x− 8y, 34x− 18y).

E (28x− 16y, 20x− 36y).

y y

Page 67: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +6/7/54+ yTeste 9 Seja T : R3 → R3 um operador linear tal que

M−1[T]canM =

1 0 00 2 00 0 3

em que

M =

1 0 10 1 11 1 0

e can denota a base canônica de R3. Temos que T(5, 3, 4) é igual a:

A (10, 6, 8).

B (9, 8, 5).

C (5, 11, 13).

D (7, 7, 6).

E (8, 5, 9).

Teste 10 Sejam V um espaço vetorial de dimensão finita e T : V → V um operador lineardiagonalizável. Suponha que o polinômio característico de T seja pT(t) = t754 e considere asseguintes afirmações:

(I) o operador T é nulo;

(II) dim(V) = 754;

(III) existem infinitas bases B de V tais que a matriz [T]B seja diagonal.

Assinale a alternativa correta:

A apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

B apenas as afirmações (II) e (III) são verdadeiras.

C apenas a afirmação (II) é verdadeira.

D todas as afirmações são verdadeiras.

E apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

y y

Page 68: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +6/8/53+ yTeste 11 Considere as seguintes afirmações:

(I) se n for um inteiro positivo, A, B ∈ Mn(R) forem matrizes diagonalizáveis e os polinômioscaracterísticos de A e B forem iguais, então A e B serão semelhantes;

(II) se n for um inteiro positivo, A, B ∈ Mn(R) forem matrizes semelhantes e A for simétrica,então B será simétrica;

(III) se V for um espaço vetorial munido de um produto interno e se T : V → V e S : V → Vforem operadores lineares simétricos, então o operador T ◦ S + S ◦ T será simétrico.

Assinale a alternativa correta:

A todas as afirmações são verdadeiras.

B todas as afirmações são falsas.

C apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

D apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

E apenas a afirmação (I) é verdadeira.

Teste 12 Considere as seguintes afirmações:

(I) se n for um inteiro positivo, T : Rn → R988 for uma transformação linear sobrejetora, B foruma base deRn e C for uma base deR988, então as colunas da matriz [T]BC serão linearmenteindependentes;

(II) se B = {e1, e2, . . . , e988} for uma base de R988 e T : R988 → R988 for a transformação lineartal que T(e1) = e2 e T(ej) = 0 para todo j = 2, 3, . . . , 988, então

([T]B

)2= 0;

(III) se T : R988 → R988 for uma transformação linear diagonalizável, então a matriz que repre-senta T na base canônica terá determinante não nulo.

Assinale a alternativa correta:

A todas as afirmações são verdadeiras.

B apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

C todas as afirmações são falsas.

D apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

E apenas a afirmação (II) é verdadeira.

y y

Page 69: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +6/9/52+ yTeste 13 Considere a base

B = {(1, 77, 45), (0, 9, 33), (0, 0, 877)}

de R3 e o operador linear T : R3 → R3 tal que:

[T]B =

3 −1 11 1 11 3 1

.

Assinale a alternativa correta:

A T não é diagonalizável e os autovalores de T são 2,√

17 e −√

17.

B T não é diagonalizável e os autovalores de T são 2 e 1.

C T é diagonalizável e os autovalores de T são 2, 3+√

172 e 3−

√17

2 .

D T é diagonalizável e os autovalores de T são 2 e 5.

E T é diagonalizável e os autovalores de T são 2,√

17 e −√

17.

Teste 14 Considere a baseB = {1, t + 1, t2 + t + 1}

de P2(R), a baseC = {(1, 0, 1), (1, 1, 0), (0, 1, 1)}

deR3 e a baseD = {1, t, t2} de P2(R). Sejam T : P2(R)→ P2(R) e S : P2(R)→ R3 transformaçõeslineares tais que

S(1) = (2, 2, 2), S(t + 1) = (3, 5, 2), S(t2 + t + 1) = (2, 1, 1)

e:

[S ◦ T]BC =

6 5 312 5 04 0 −1

.

Temos que o determinante da matriz [T]D é igual a:

A −30.

B −10.

C 30.

D −3.

E 10.

y y

Page 70: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +6/10/51+ yTeste 15 Sejam n um inteiro positivo e A, B ∈ Mn(R) matrizes semelhantes. Assinale a alterna-tiva contendo uma afirmação que Não é necessariamente verdadeira:

A as matrizes A e B possuem o mesmo polinômio característico.

B as matrizes transpostas At e Bt são semelhantes.

C para qualquer λ ∈ R, se λ for um autovalor de A, então λ será um autovalor de B.

D as matrizes Ak e Bk são semelhantes, para todo inteiro k ≥ 1.

E para qualquer v ∈ Rn, se v for um autovetor de A, então v será um autovetor de B.

Teste 16 Sejam a e b números reais, B uma base de P2(R), C uma base de M2(R) e T : P2(R) →M2(R) a transformação linear tal que:

[T]BC =

1 −2 b1 −1 12 a 00 1 −1

.

Pode-se afirmar que:

A T será injetora se, e somente se, b 6= 3 e a 6= 1.

B T será injetora se, e somente se, b 6= 2 e a 6= 0.

C T é injetora.

D Ker(T) 6= {0}.E T será injetora se, e somente se, b 6= 2 ou a 6= 0.

y y

Page 71: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +6/11/50+ y2019 – MAT-3458 – Segunda Prova– Folha de Respostas

Identificação

Nome: NUSP: Turma:

Preencha seu número USP nos campos abaixo. Casotenha só 7 dígitos, deixa a última coluna em branco.

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Por favor coloque sua turma nos camposabaixo.

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Respostas

Teste 1: A B C D E

Teste 2: A B C D E

Teste 3: A B C D E

Teste 4: A B C D E

Teste 5: A B C D E

Teste 6: A B C D E

Teste 7: A B C D E

Teste 8: A B C D E

Teste 9: A B C D E

Teste 10: A B C D E

Teste 11: A B C D E

Teste 12: A B C D E

Teste 13: A B C D E

Teste 14: A B C D E

Teste 15: A B C D E

Teste 16: A B C D E

y y

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y +6/12/49+ y

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y +7/1/48+ yMAT–3458 — Álgebra Linear para Engenharia II — EP–USP — Segunda Prova — 10/10/2019

IDENTIFICAÇÃO

Nome: NUSP: Turma:

INSTRUÇÕES

1. Não é permitido portar celular (mesmo desligado) durante o exame. Sobre a carteira deixeapenas lápis, borracha, caneta e um documento de identificação com foto. Mochilas, blusase demais pertences devem permancer à frente da sala, juntamente com os celulares (nãocusta repetir) e demais aparelhos eletrônicos, que devem estar desligados.

2. Preencha a tinta, e de maneira legível, todos os campos desta página.

3. Esta prova tem duração máxima de 2 horas. A entrega da prova e saída da sala só é permi-tida após 08h40min.

4. Utilize, se necessário, as páginas seguintes (exceto a última) para rascunho.

5. Preencha, a tinta e completamente, os campos para seu número USP (deixando a últimacoluna em branco, caso tenha menos de 8 dígitos), número da turma (de matrícula nestadisciplina), bem como o nome e assinatura. Isto deve ser feito antes da assinatura da listade presença. Evite erros nesse momento.

6. Assinale apenas uma alternativa por questão, preenchendo completamente o alvéolo. Emcaso de erro, que devem ser evitados, assinale também a alternativa que julgar correta eindique expressamente qual delas deve ser considerada na própria folha de respostas, aolado da questão correspondente.

7. Não haverá tempo adicional para transcrição das alternativas dos testes para a folha derespostas.

8. Não destaque nenhuma folha de sua prova.

Assinatura:

BOA PROVA!

y y

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y +7/2/47+ y

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y +7/3/46+ yTeste 1 Considere as bases B e C de P2(R) dadas por:

B = {1 + t + t2, 1− 7t + t2, t + t2} e C = {7 + 2t, 3 + t, t2}.

Denotando por I : P2(R)→ P2(R) a transformação identidade, teremos que a soma dos elementosna diagonal principal da matriz [I]BC será igual a:

A 658 .

B 6.

C −52.

D 638 .

E 52.

Teste 2 Considere o espaço vetorialR2 munido do seu produto interno usual. Sejam T : R2 → R2

e S : R2 → R2 os operadores lineares tais que

[T]BC =

(5 − 5

2

0 52

)e [S]CB =

(2 0−1 −1

),

em que B e C são as bases de R2 dadas por:

B = {(2, 1), (1,−2)} e C = {(1, 1), (1,−1)}.

Assinale a alternativa correta:

A nem T nem S são simétricos e as matrizes [T]B e [S]B não são semelhantes.

B nem T nem S são simétricos e as matrizes [T]B e [S]B são semelhantes.

C T é simétrico e S não é simétrico.

D T e S são ambos simétricos.

E S é simétrico e T não é simétrico.

y y

Page 76: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +7/4/45+ yTeste 3 Considere a base

B = {1, t + 1, t2 + t + 1}

de P2(R), a baseC = {(1, 0, 1), (1, 1, 0), (0, 1, 1)}

deR3 e a baseD = {1, t, t2} de P2(R). Sejam T : P2(R)→ P2(R) e S : P2(R)→ R3 transformaçõeslineares tais que

S(1) = (2, 2, 2), S(t + 1) = (3, 5, 2), S(t2 + t + 1) = (2, 1, 1)

e:

[S ◦ T]BC =

6 5 312 5 04 0 −1

.

Temos que o determinante da matriz [T]D é igual a:

A 30.

B −30.

C 10.

D −10.

E −3.

Teste 4 Considere as seguintes afirmações:

(I) se n for um inteiro positivo, T : Rn → R988 for uma transformação linear sobrejetora, B foruma base deRn e C for uma base deR988, então as colunas da matriz [T]BC serão linearmenteindependentes;

(II) se B = {e1, e2, . . . , e988} for uma base de R988 e T : R988 → R988 for a transformação lineartal que T(e1) = e2 e T(ej) = 0 para todo j = 2, 3, . . . , 988, então

([T]B

)2= 0;

(III) se T : R988 → R988 for uma transformação linear diagonalizável, então a matriz que repre-senta T na base canônica terá determinante não nulo.

Assinale a alternativa correta:

A apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

B apenas a afirmação (II) é verdadeira.

C todas as afirmações são verdadeiras.

D apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

E todas as afirmações são falsas.

y y

Page 77: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +7/5/44+ yTeste 5 Seja T : R3 → R3 um operador linear tal que

M−1[T]canM =

1 0 00 2 00 0 3

em que

M =

1 0 10 1 11 1 0

e can denota a base canônica de R3. Temos que T(5, 3, 4) é igual a:

A (10, 6, 8).

B (5, 11, 13).

C (8, 5, 9).

D (7, 7, 6).

E (9, 8, 5).

Teste 6 Sejam a e b números reais, B uma base de P2(R), C uma base de M2(R) e T : P2(R) →M2(R) a transformação linear tal que:

[T]BC =

1 −2 b1 −1 12 a 00 1 −1

.

Pode-se afirmar que:

A T será injetora se, e somente se, b 6= 3 e a 6= 1.

B Ker(T) 6= {0}.C T será injetora se, e somente se, b 6= 2 e a 6= 0.

D T é injetora.

E T será injetora se, e somente se, b 6= 2 ou a 6= 0.

y y

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y +7/6/43+ yTeste 7 Sejam a ∈ R, V um espaço vetorial de dimensão 5 e T : V → V um operador linear cujopolinômio característico seja:

pT(t) = −(t3 − at)(t2 − 4).

Pode-se afirmar que:

A dim(Ker(T)

)≥ 2.

B se a = 4, então T será diagonalizável.

C T é injetor.

D se a ≥ 4, então T será diagonalizável.

E se a < 0, então T não será diagonalizável.

Teste 8 Seja a ∈ R e considere a matriz:

A =

a 0 03 2 06 2 a

.

Pode-se afirmar que:

A A não é diagonalizável.

B A será diagonalizável se, e somente se, a = 0.

C A será diagonalizável se, e somente se, a = 1.

D se a 6= 2, então A será diagonalizável.

E A será diagonalizável se, e somente se, a = 2.

Teste 9 Sejam V um espaço vetorial de dimensão finita e T : V → V um operador linear diago-nalizável. Suponha que o polinômio característico de T seja pT(t) = t754 e considere as seguintesafirmações:

(I) o operador T é nulo;

(II) dim(V) = 754;

(III) existem infinitas bases B de V tais que a matriz [T]B seja diagonal.

Assinale a alternativa correta:

A apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

B apenas as afirmações (II) e (III) são verdadeiras.

C todas as afirmações são verdadeiras.

D apenas a afirmação (II) é verdadeira.

E apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

y y

Page 79: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +7/7/42+ yTeste 10 Seja S : R2 → P2(R) uma transformação linear tal que

S(1, 2) = 1 + t + t2 e S(2, 3) = −t + t2

e seja T : P2(R)→ R2 a transformação linear definida por

T(a + bt + ct2) = (a− b, b− c),

para quaisquer a, b, c ∈ R. Assinale a alternativa correta:

A Ker(T ◦ S) = [(1, 2)] e Im(T ◦ S) = [(1,−2)].

B Ker(T ◦ S) = [(3,−2)] e Im(T ◦ S) = [(2, 3)].

C Ker(T ◦ S) = [(1, 0)] e Im(T ◦ S) = [(−3,−4)].

D Ker(T ◦ S) = [(1, 0)] e Im(T ◦ S) = [(1,−2)].

E Ker(T ◦ S) = [(0, 0)] e Im(T ◦ S) = [(0, 1), (0,−2)].

Teste 11 Sejam T : R2 → R2 e S : R2 → R2 operadores lineares tais que

(1, 2) ∈ Ker( 1

2 T + S− 2I), (−1,−3) ∈ Ker

( 12 T + S + I

)e S(x, y) = (x + y, x + 2y), para todo (x, y) ∈ R2, em que I : R2 → R2 denota a transformaçãoidentidade. Dados (x, y) ∈ R2, temos que T(x, y) é igual a:

A (7x− 10y, 5x− 9y).

B (14x− 20y, 10x− 18y).

C (14x− 8y, 34x− 18y).

D (7x− 4y, 17x− 9y).

E (28x− 16y, 20x− 36y).

y y

Page 80: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +7/8/41+ yTeste 12 Sejam n um inteiro positivo e A, B ∈ Mn(R) matrizes semelhantes. Assinale a alterna-tiva contendo uma afirmação que Não é necessariamente verdadeira:

A as matrizes transpostas At e Bt são semelhantes.

B para qualquer v ∈ Rn, se v for um autovetor de A, então v será um autovetor de B.

C para qualquer λ ∈ R, se λ for um autovalor de A, então λ será um autovalor de B.

D as matrizes Ak e Bk são semelhantes, para todo inteiro k ≥ 1.

E as matrizes A e B possuem o mesmo polinômio característico.

Teste 13 Seja T : P2(R)→ P2(R) um operador linear tal que

Ker(T − 2I) = [1 + t, 1− t2] e Ker(T − I) = [1 + t + t2],

em que I : P2(R)→ P2(R) denota a transformação identidade. Considere a base B = {1, t, t2} deP2(R). Se

[T333]B =

a b cd e fg h i

,

então a + d será igual a:

A −2333.

B 1 + 2334.

C 2334.

D 1− 2333.

E 2− 2333.

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Page 81: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +7/9/40+ yTeste 14 Considere as seguintes afirmações:

(I) se n for um inteiro positivo e A, B ∈ Mn(R) forem matrizes com o mesmo determinante,então A e B serão semelhantes;

(II) se V for um espaço vetorial tal que dim(V) = 1777, I : V → V denotar a transformaçãoidentidade e T : V → V for uma transformação linear tal que 55 e 99 sejam autovalores deT e tal que dim

(Ker(T − 55I)

)= 1776, então T será diagonalizável;

(III) a matriz 77 43 00 77 430 0 77

é diagonalizável.

Assinale a alternativa correta:

A apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

B todas as afirmações são verdadeiras.

C apenas a afirmação (II) é verdadeira.

D apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

E apenas as afirmações (II) e (III) são verdadeiras.

Teste 15 Considere as seguintes afirmações:

(I) se n for um inteiro positivo, A, B ∈ Mn(R) forem matrizes diagonalizáveis e os polinômioscaracterísticos de A e B forem iguais, então A e B serão semelhantes;

(II) se n for um inteiro positivo, A, B ∈ Mn(R) forem matrizes semelhantes e A for simétrica,então B será simétrica;

(III) se V for um espaço vetorial munido de um produto interno e se T : V → V e S : V → Vforem operadores lineares simétricos, então o operador T ◦ S + S ◦ T será simétrico.

Assinale a alternativa correta:

A apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

B apenas a afirmação (I) é verdadeira.

C apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

D todas as afirmações são falsas.

E todas as afirmações são verdadeiras.

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Page 82: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +7/10/39+ yTeste 16 Considere a base

B = {(1, 77, 45), (0, 9, 33), (0, 0, 877)}

de R3 e o operador linear T : R3 → R3 tal que:

[T]B =

3 −1 11 1 11 3 1

.

Assinale a alternativa correta:

A T é diagonalizável e os autovalores de T são 2 e 5.

B T é diagonalizável e os autovalores de T são 2,√

17 e −√

17.

C T não é diagonalizável e os autovalores de T são 2 e 1.

D T é diagonalizável e os autovalores de T são 2, 3+√

172 e 3−

√17

2 .

E T não é diagonalizável e os autovalores de T são 2,√

17 e −√

17.

y y

Page 83: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +7/11/38+ y2019 – MAT-3458 – Segunda Prova– Folha de Respostas

Identificação

Nome: NUSP: Turma:

Preencha seu número USP nos campos abaixo. Casotenha só 7 dígitos, deixa a última coluna em branco.

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Por favor coloque sua turma nos camposabaixo.

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Respostas

Teste 1: A B C D E

Teste 2: A B C D E

Teste 3: A B C D E

Teste 4: A B C D E

Teste 5: A B C D E

Teste 6: A B C D E

Teste 7: A B C D E

Teste 8: A B C D E

Teste 9: A B C D E

Teste 10: A B C D E

Teste 11: A B C D E

Teste 12: A B C D E

Teste 13: A B C D E

Teste 14: A B C D E

Teste 15: A B C D E

Teste 16: A B C D E

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Page 84: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +7/12/37+ y

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Page 85: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +8/1/36+ yMAT–3458 — Álgebra Linear para Engenharia II — EP–USP — Segunda Prova — 10/10/2019

IDENTIFICAÇÃO

Nome: NUSP: Turma:

INSTRUÇÕES

1. Não é permitido portar celular (mesmo desligado) durante o exame. Sobre a carteira deixeapenas lápis, borracha, caneta e um documento de identificação com foto. Mochilas, blusase demais pertences devem permancer à frente da sala, juntamente com os celulares (nãocusta repetir) e demais aparelhos eletrônicos, que devem estar desligados.

2. Preencha a tinta, e de maneira legível, todos os campos desta página.

3. Esta prova tem duração máxima de 2 horas. A entrega da prova e saída da sala só é permi-tida após 08h40min.

4. Utilize, se necessário, as páginas seguintes (exceto a última) para rascunho.

5. Preencha, a tinta e completamente, os campos para seu número USP (deixando a últimacoluna em branco, caso tenha menos de 8 dígitos), número da turma (de matrícula nestadisciplina), bem como o nome e assinatura. Isto deve ser feito antes da assinatura da listade presença. Evite erros nesse momento.

6. Assinale apenas uma alternativa por questão, preenchendo completamente o alvéolo. Emcaso de erro, que devem ser evitados, assinale também a alternativa que julgar correta eindique expressamente qual delas deve ser considerada na própria folha de respostas, aolado da questão correspondente.

7. Não haverá tempo adicional para transcrição das alternativas dos testes para a folha derespostas.

8. Não destaque nenhuma folha de sua prova.

Assinatura:

BOA PROVA!

y y

Page 86: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +8/2/35+ y

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Page 87: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +8/3/34+ yTeste 1 Seja T : P2(R)→ P2(R) um operador linear tal que

Ker(T − 2I) = [1 + t, 1− t2] e Ker(T − I) = [1 + t + t2],

em que I : P2(R)→ P2(R) denota a transformação identidade. Considere a base B = {1, t, t2} deP2(R). Se

[T333]B =

a b cd e fg h i

,

então a + d será igual a:

A 1 + 2334.

B 2− 2333.

C 1− 2333.

D −2333.

E 2334.

Teste 2 Considere as seguintes afirmações:

(I) se n for um inteiro positivo, A, B ∈ Mn(R) forem matrizes diagonalizáveis e os polinômioscaracterísticos de A e B forem iguais, então A e B serão semelhantes;

(II) se n for um inteiro positivo, A, B ∈ Mn(R) forem matrizes semelhantes e A for simétrica,então B será simétrica;

(III) se V for um espaço vetorial munido de um produto interno e se T : V → V e S : V → Vforem operadores lineares simétricos, então o operador T ◦ S + S ◦ T será simétrico.

Assinale a alternativa correta:

A apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

B apenas a afirmação (I) é verdadeira.

C apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

D todas as afirmações são falsas.

E todas as afirmações são verdadeiras.

Teste 3 Sejam n um inteiro positivo e A, B ∈ Mn(R) matrizes semelhantes. Assinale a alternativacontendo uma afirmação que Não é necessariamente verdadeira:

A para qualquer v ∈ Rn, se v for um autovetor de A, então v será um autovetor de B.

B para qualquer λ ∈ R, se λ for um autovalor de A, então λ será um autovalor de B.

C as matrizes transpostas At e Bt são semelhantes.

D as matrizes A e B possuem o mesmo polinômio característico.

E as matrizes Ak e Bk são semelhantes, para todo inteiro k ≥ 1.

y y

Page 88: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +8/4/33+ yTeste 4 Sejam T : R2 → R2 e S : R2 → R2 operadores lineares tais que

(1, 2) ∈ Ker( 1

2 T + S− 2I), (−1,−3) ∈ Ker

( 12 T + S + I

)e S(x, y) = (x + y, x + 2y), para todo (x, y) ∈ R2, em que I : R2 → R2 denota a transformaçãoidentidade. Dados (x, y) ∈ R2, temos que T(x, y) é igual a:

A (14x− 20y, 10x− 18y).

B (7x− 4y, 17x− 9y).

C (28x− 16y, 20x− 36y).

D (7x− 10y, 5x− 9y).

E (14x− 8y, 34x− 18y).

Teste 5 Considere o espaço vetorialR2 munido do seu produto interno usual. Sejam T : R2 → R2

e S : R2 → R2 os operadores lineares tais que

[T]BC =

(5 − 5

2

0 52

)e [S]CB =

(2 0−1 −1

),

em que B e C são as bases de R2 dadas por:

B = {(2, 1), (1,−2)} e C = {(1, 1), (1,−1)}.

Assinale a alternativa correta:

A S é simétrico e T não é simétrico.

B T é simétrico e S não é simétrico.

C nem T nem S são simétricos e as matrizes [T]B e [S]B não são semelhantes.

D nem T nem S são simétricos e as matrizes [T]B e [S]B são semelhantes.

E T e S são ambos simétricos.

y y

Page 89: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +8/5/32+ yTeste 6 Sejam a e b números reais, B uma base de P2(R), C uma base de M2(R) e T : P2(R) →M2(R) a transformação linear tal que:

[T]BC =

1 −2 b1 −1 12 a 00 1 −1

.

Pode-se afirmar que:

A Ker(T) 6= {0}.B T será injetora se, e somente se, b 6= 2 e a 6= 0.

C T será injetora se, e somente se, b 6= 3 e a 6= 1.

D T será injetora se, e somente se, b 6= 2 ou a 6= 0.

E T é injetora.

Teste 7 Seja a ∈ R e considere a matriz:

A =

a 0 03 2 06 2 a

.

Pode-se afirmar que:

A A será diagonalizável se, e somente se, a = 2.

B A será diagonalizável se, e somente se, a = 0.

C A será diagonalizável se, e somente se, a = 1.

D se a 6= 2, então A será diagonalizável.

E A não é diagonalizável.

y y

Page 90: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +8/6/31+ yTeste 8 Sejam V um espaço vetorial de dimensão finita e T : V → V um operador linear diago-nalizável. Suponha que o polinômio característico de T seja pT(t) = t754 e considere as seguintesafirmações:

(I) o operador T é nulo;

(II) dim(V) = 754;

(III) existem infinitas bases B de V tais que a matriz [T]B seja diagonal.

Assinale a alternativa correta:

A apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

B apenas a afirmação (II) é verdadeira.

C apenas as afirmações (II) e (III) são verdadeiras.

D todas as afirmações são verdadeiras.

E apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

Teste 9 Considere as seguintes afirmações:

(I) se n for um inteiro positivo, T : Rn → R988 for uma transformação linear sobrejetora, B foruma base deRn e C for uma base deR988, então as colunas da matriz [T]BC serão linearmenteindependentes;

(II) se B = {e1, e2, . . . , e988} for uma base de R988 e T : R988 → R988 for a transformação lineartal que T(e1) = e2 e T(ej) = 0 para todo j = 2, 3, . . . , 988, então

([T]B

)2= 0;

(III) se T : R988 → R988 for uma transformação linear diagonalizável, então a matriz que repre-senta T na base canônica terá determinante não nulo.

Assinale a alternativa correta:

A apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

B apenas a afirmação (II) é verdadeira.

C todas as afirmações são verdadeiras.

D apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

E todas as afirmações são falsas.

y y

Page 91: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +8/7/30+ yTeste 10 Considere a base

B = {1, t + 1, t2 + t + 1}

de P2(R), a baseC = {(1, 0, 1), (1, 1, 0), (0, 1, 1)}

deR3 e a baseD = {1, t, t2} de P2(R). Sejam T : P2(R)→ P2(R) e S : P2(R)→ R3 transformaçõeslineares tais que

S(1) = (2, 2, 2), S(t + 1) = (3, 5, 2), S(t2 + t + 1) = (2, 1, 1)

e:

[S ◦ T]BC =

6 5 312 5 04 0 −1

.

Temos que o determinante da matriz [T]D é igual a:

A 30.

B −3.

C −10.

D 10.

E −30.

Teste 11 Sejam a ∈ R, V um espaço vetorial de dimensão 5 e T : V → V um operador linear cujopolinômio característico seja:

pT(t) = −(t3 − at)(t2 − 4).

Pode-se afirmar que:

A T é injetor.

B dim(Ker(T)

)≥ 2.

C se a < 0, então T não será diagonalizável.

D se a = 4, então T será diagonalizável.

E se a ≥ 4, então T será diagonalizável.

y y

Page 92: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +8/8/29+ yTeste 12 Seja S : R2 → P2(R) uma transformação linear tal que

S(1, 2) = 1 + t + t2 e S(2, 3) = −t + t2

e seja T : P2(R)→ R2 a transformação linear definida por

T(a + bt + ct2) = (a− b, b− c),

para quaisquer a, b, c ∈ R. Assinale a alternativa correta:

A Ker(T ◦ S) = [(0, 0)] e Im(T ◦ S) = [(0, 1), (0,−2)].

B Ker(T ◦ S) = [(1, 0)] e Im(T ◦ S) = [(−3,−4)].

C Ker(T ◦ S) = [(1, 2)] e Im(T ◦ S) = [(1,−2)].

D Ker(T ◦ S) = [(1, 0)] e Im(T ◦ S) = [(1,−2)].

E Ker(T ◦ S) = [(3,−2)] e Im(T ◦ S) = [(2, 3)].

Teste 13 Considere as bases B e C de P2(R) dadas por:

B = {1 + t + t2, 1− 7t + t2, t + t2} e C = {7 + 2t, 3 + t, t2}.

Denotando por I : P2(R)→ P2(R) a transformação identidade, teremos que a soma dos elementosna diagonal principal da matriz [I]BC será igual a:

A −52.

B 658 .

C 52.

D 638 .

E 6.

y y

Page 93: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +8/9/28+ yTeste 14 Considere a base

B = {(1, 77, 45), (0, 9, 33), (0, 0, 877)}

de R3 e o operador linear T : R3 → R3 tal que:

[T]B =

3 −1 11 1 11 3 1

.

Assinale a alternativa correta:

A T é diagonalizável e os autovalores de T são 2,√

17 e −√

17.

B T não é diagonalizável e os autovalores de T são 2,√

17 e −√

17.

C T é diagonalizável e os autovalores de T são 2 e 5.

D T é diagonalizável e os autovalores de T são 2, 3+√

172 e 3−

√17

2 .

E T não é diagonalizável e os autovalores de T são 2 e 1.

Teste 15 Seja T : R3 → R3 um operador linear tal que

M−1[T]canM =

1 0 00 2 00 0 3

em que

M =

1 0 10 1 11 1 0

e can denota a base canônica de R3. Temos que T(5, 3, 4) é igual a:

A (5, 11, 13).

B (8, 5, 9).

C (10, 6, 8).

D (7, 7, 6).

E (9, 8, 5).

y y

Page 94: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +8/10/27+ yTeste 16 Considere as seguintes afirmações:

(I) se n for um inteiro positivo e A, B ∈ Mn(R) forem matrizes com o mesmo determinante,então A e B serão semelhantes;

(II) se V for um espaço vetorial tal que dim(V) = 1777, I : V → V denotar a transformaçãoidentidade e T : V → V for uma transformação linear tal que 55 e 99 sejam autovalores deT e tal que dim

(Ker(T − 55I)

)= 1776, então T será diagonalizável;

(III) a matriz 77 43 00 77 430 0 77

é diagonalizável.

Assinale a alternativa correta:

A apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

B apenas a afirmação (II) é verdadeira.

C todas as afirmações são verdadeiras.

D apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

E apenas as afirmações (II) e (III) são verdadeiras.

y y

Page 95: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +8/11/26+ y2019 – MAT-3458 – Segunda Prova– Folha de Respostas

Identificação

Nome: NUSP: Turma:

Preencha seu número USP nos campos abaixo. Casotenha só 7 dígitos, deixa a última coluna em branco.

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0

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2

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1

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8

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0

1

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7

8

9

0

1

2

3

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5

6

7

8

9

Por favor coloque sua turma nos camposabaixo.

0

1

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3

4

5

6

7

8

9

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Respostas

Teste 1: A B C D E

Teste 2: A B C D E

Teste 3: A B C D E

Teste 4: A B C D E

Teste 5: A B C D E

Teste 6: A B C D E

Teste 7: A B C D E

Teste 8: A B C D E

Teste 9: A B C D E

Teste 10: A B C D E

Teste 11: A B C D E

Teste 12: A B C D E

Teste 13: A B C D E

Teste 14: A B C D E

Teste 15: A B C D E

Teste 16: A B C D E

y y

Page 96: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +8/12/25+ y

y y

Page 97: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +9/1/24+ yMAT–3458 — Álgebra Linear para Engenharia II — EP–USP — Segunda Prova — 10/10/2019

IDENTIFICAÇÃO

Nome: NUSP: Turma:

INSTRUÇÕES

1. Não é permitido portar celular (mesmo desligado) durante o exame. Sobre a carteira deixeapenas lápis, borracha, caneta e um documento de identificação com foto. Mochilas, blusase demais pertences devem permancer à frente da sala, juntamente com os celulares (nãocusta repetir) e demais aparelhos eletrônicos, que devem estar desligados.

2. Preencha a tinta, e de maneira legível, todos os campos desta página.

3. Esta prova tem duração máxima de 2 horas. A entrega da prova e saída da sala só é permi-tida após 08h40min.

4. Utilize, se necessário, as páginas seguintes (exceto a última) para rascunho.

5. Preencha, a tinta e completamente, os campos para seu número USP (deixando a últimacoluna em branco, caso tenha menos de 8 dígitos), número da turma (de matrícula nestadisciplina), bem como o nome e assinatura. Isto deve ser feito antes da assinatura da listade presença. Evite erros nesse momento.

6. Assinale apenas uma alternativa por questão, preenchendo completamente o alvéolo. Emcaso de erro, que devem ser evitados, assinale também a alternativa que julgar correta eindique expressamente qual delas deve ser considerada na própria folha de respostas, aolado da questão correspondente.

7. Não haverá tempo adicional para transcrição das alternativas dos testes para a folha derespostas.

8. Não destaque nenhuma folha de sua prova.

Assinatura:

BOA PROVA!

y y

Page 98: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +9/2/23+ y

y y

Page 99: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +9/3/22+ yTeste 1 Considere as seguintes afirmações:

(I) se n for um inteiro positivo, A, B ∈ Mn(R) forem matrizes diagonalizáveis e os polinômioscaracterísticos de A e B forem iguais, então A e B serão semelhantes;

(II) se n for um inteiro positivo, A, B ∈ Mn(R) forem matrizes semelhantes e A for simétrica,então B será simétrica;

(III) se V for um espaço vetorial munido de um produto interno e se T : V → V e S : V → Vforem operadores lineares simétricos, então o operador T ◦ S + S ◦ T será simétrico.

Assinale a alternativa correta:

A apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

B todas as afirmações são verdadeiras.

C apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

D apenas a afirmação (I) é verdadeira.

E todas as afirmações são falsas.

Teste 2 Considere as seguintes afirmações:

(I) se n for um inteiro positivo e A, B ∈ Mn(R) forem matrizes com o mesmo determinante,então A e B serão semelhantes;

(II) se V for um espaço vetorial tal que dim(V) = 1777, I : V → V denotar a transformaçãoidentidade e T : V → V for uma transformação linear tal que 55 e 99 sejam autovalores deT e tal que dim

(Ker(T − 55I)

)= 1776, então T será diagonalizável;

(III) a matriz 77 43 00 77 430 0 77

é diagonalizável.

Assinale a alternativa correta:

A apenas a afirmação (II) é verdadeira.

B apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

C todas as afirmações são verdadeiras.

D apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

E apenas as afirmações (II) e (III) são verdadeiras.

y y

Page 100: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +9/4/21+ yTeste 3 Seja T : P2(R)→ P2(R) um operador linear tal que

Ker(T − 2I) = [1 + t, 1− t2] e Ker(T − I) = [1 + t + t2],

em que I : P2(R)→ P2(R) denota a transformação identidade. Considere a base B = {1, t, t2} deP2(R). Se

[T333]B =

a b cd e fg h i

,

então a + d será igual a:

A 1 + 2334.

B −2333.

C 2334.

D 1− 2333.

E 2− 2333.

Teste 4 Seja a ∈ R e considere a matriz:

A =

a 0 03 2 06 2 a

.

Pode-se afirmar que:

A A não é diagonalizável.

B A será diagonalizável se, e somente se, a = 2.

C se a 6= 2, então A será diagonalizável.

D A será diagonalizável se, e somente se, a = 1.

E A será diagonalizável se, e somente se, a = 0.

y y

Page 101: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +9/5/20+ yTeste 5 Seja S : R2 → P2(R) uma transformação linear tal que

S(1, 2) = 1 + t + t2 e S(2, 3) = −t + t2

e seja T : P2(R)→ R2 a transformação linear definida por

T(a + bt + ct2) = (a− b, b− c),

para quaisquer a, b, c ∈ R. Assinale a alternativa correta:

A Ker(T ◦ S) = [(1, 0)] e Im(T ◦ S) = [(1,−2)].

B Ker(T ◦ S) = [(1, 2)] e Im(T ◦ S) = [(1,−2)].

C Ker(T ◦ S) = [(3,−2)] e Im(T ◦ S) = [(2, 3)].

D Ker(T ◦ S) = [(0, 0)] e Im(T ◦ S) = [(0, 1), (0,−2)].

E Ker(T ◦ S) = [(1, 0)] e Im(T ◦ S) = [(−3,−4)].

Teste 6 Considere a baseB = {1, t + 1, t2 + t + 1}

de P2(R), a baseC = {(1, 0, 1), (1, 1, 0), (0, 1, 1)}

deR3 e a baseD = {1, t, t2} de P2(R). Sejam T : P2(R)→ P2(R) e S : P2(R)→ R3 transformaçõeslineares tais que

S(1) = (2, 2, 2), S(t + 1) = (3, 5, 2), S(t2 + t + 1) = (2, 1, 1)

e:

[S ◦ T]BC =

6 5 312 5 04 0 −1

.

Temos que o determinante da matriz [T]D é igual a:

A −3.

B −30.

C −10.

D 30.

E 10.

y y

Page 102: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +9/6/19+ yTeste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B ∈ Mn(R) matrizes semelhantes. Assinale a alternativacontendo uma afirmação que Não é necessariamente verdadeira:

A as matrizes A e B possuem o mesmo polinômio característico.

B as matrizes transpostas At e Bt são semelhantes.

C para qualquer λ ∈ R, se λ for um autovalor de A, então λ será um autovalor de B.

D as matrizes Ak e Bk são semelhantes, para todo inteiro k ≥ 1.

E para qualquer v ∈ Rn, se v for um autovetor de A, então v será um autovetor de B.

Teste 8 Sejam a ∈ R, V um espaço vetorial de dimensão 5 e T : V → V um operador linear cujopolinômio característico seja:

pT(t) = −(t3 − at)(t2 − 4).

Pode-se afirmar que:

A se a < 0, então T não será diagonalizável.

B T é injetor.

C se a ≥ 4, então T será diagonalizável.

D dim(Ker(T)

)≥ 2.

E se a = 4, então T será diagonalizável.

Teste 9 Considere o espaço vetorialR2 munido do seu produto interno usual. Sejam T : R2 → R2

e S : R2 → R2 os operadores lineares tais que

[T]BC =

(5 − 5

2

0 52

)e [S]CB =

(2 0−1 −1

),

em que B e C são as bases de R2 dadas por:

B = {(2, 1), (1,−2)} e C = {(1, 1), (1,−1)}.

Assinale a alternativa correta:

A S é simétrico e T não é simétrico.

B T é simétrico e S não é simétrico.

C T e S são ambos simétricos.

D nem T nem S são simétricos e as matrizes [T]B e [S]B não são semelhantes.

E nem T nem S são simétricos e as matrizes [T]B e [S]B são semelhantes.

y y

Page 103: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +9/7/18+ yTeste 10 Sejam V um espaço vetorial de dimensão finita e T : V → V um operador lineardiagonalizável. Suponha que o polinômio característico de T seja pT(t) = t754 e considere asseguintes afirmações:

(I) o operador T é nulo;

(II) dim(V) = 754;

(III) existem infinitas bases B de V tais que a matriz [T]B seja diagonal.

Assinale a alternativa correta:

A apenas as afirmações (II) e (III) são verdadeiras.

B apenas a afirmação (II) é verdadeira.

C todas as afirmações são verdadeiras.

D apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

E apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

Teste 11 Sejam T : R2 → R2 e S : R2 → R2 operadores lineares tais que

(1, 2) ∈ Ker( 1

2 T + S− 2I), (−1,−3) ∈ Ker

( 12 T + S + I

)e S(x, y) = (x + y, x + 2y), para todo (x, y) ∈ R2, em que I : R2 → R2 denota a transformaçãoidentidade. Dados (x, y) ∈ R2, temos que T(x, y) é igual a:

A (14x− 8y, 34x− 18y).

B (7x− 10y, 5x− 9y).

C (14x− 20y, 10x− 18y).

D (28x− 16y, 20x− 36y).

E (7x− 4y, 17x− 9y).

y y

Page 104: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +9/8/17+ yTeste 12 Considere as seguintes afirmações:

(I) se n for um inteiro positivo, T : Rn → R988 for uma transformação linear sobrejetora, B foruma base deRn e C for uma base deR988, então as colunas da matriz [T]BC serão linearmenteindependentes;

(II) se B = {e1, e2, . . . , e988} for uma base de R988 e T : R988 → R988 for a transformação lineartal que T(e1) = e2 e T(ej) = 0 para todo j = 2, 3, . . . , 988, então

([T]B

)2= 0;

(III) se T : R988 → R988 for uma transformação linear diagonalizável, então a matriz que repre-senta T na base canônica terá determinante não nulo.

Assinale a alternativa correta:

A apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

B apenas a afirmação (II) é verdadeira.

C todas as afirmações são verdadeiras.

D todas as afirmações são falsas.

E apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

Teste 13 Seja T : R3 → R3 um operador linear tal que

M−1[T]canM =

1 0 00 2 00 0 3

em que

M =

1 0 10 1 11 1 0

e can denota a base canônica de R3. Temos que T(5, 3, 4) é igual a:

A (8, 5, 9).

B (7, 7, 6).

C (9, 8, 5).

D (5, 11, 13).

E (10, 6, 8).

y y

Page 105: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +9/9/16+ yTeste 14 Considere a base

B = {(1, 77, 45), (0, 9, 33), (0, 0, 877)}

de R3 e o operador linear T : R3 → R3 tal que:

[T]B =

3 −1 11 1 11 3 1

.

Assinale a alternativa correta:

A T não é diagonalizável e os autovalores de T são 2,√

17 e −√

17.

B T é diagonalizável e os autovalores de T são 2,√

17 e −√

17.

C T é diagonalizável e os autovalores de T são 2 e 5.

D T não é diagonalizável e os autovalores de T são 2 e 1.

E T é diagonalizável e os autovalores de T são 2, 3+√

172 e 3−

√17

2 .

Teste 15 Sejam a e b números reais, B uma base de P2(R), C uma base de M2(R) e T : P2(R) →M2(R) a transformação linear tal que:

[T]BC =

1 −2 b1 −1 12 a 00 1 −1

.

Pode-se afirmar que:

A Ker(T) 6= {0}.B T será injetora se, e somente se, b 6= 2 ou a 6= 0.

C T é injetora.

D T será injetora se, e somente se, b 6= 2 e a 6= 0.

E T será injetora se, e somente se, b 6= 3 e a 6= 1.

y y

Page 106: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +9/10/15+ yTeste 16 Considere as bases B e C de P2(R) dadas por:

B = {1 + t + t2, 1− 7t + t2, t + t2} e C = {7 + 2t, 3 + t, t2}.

Denotando por I : P2(R)→ P2(R) a transformação identidade, teremos que a soma dos elementosna diagonal principal da matriz [I]BC será igual a:

A 638 .

B 6.

C 658 .

D −52.

E 52.

y y

Page 107: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +9/11/14+ y2019 – MAT-3458 – Segunda Prova– Folha de Respostas

Identificação

Nome: NUSP: Turma:

Preencha seu número USP nos campos abaixo. Casotenha só 7 dígitos, deixa a última coluna em branco.

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Por favor coloque sua turma nos camposabaixo.

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Respostas

Teste 1: A B C D E

Teste 2: A B C D E

Teste 3: A B C D E

Teste 4: A B C D E

Teste 5: A B C D E

Teste 6: A B C D E

Teste 7: A B C D E

Teste 8: A B C D E

Teste 9: A B C D E

Teste 10: A B C D E

Teste 11: A B C D E

Teste 12: A B C D E

Teste 13: A B C D E

Teste 14: A B C D E

Teste 15: A B C D E

Teste 16: A B C D E

y y

Page 108: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +9/12/13+ y

y y

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y +10/1/12+ yMAT–3458 — Álgebra Linear para Engenharia II — EP–USP — Segunda Prova — 10/10/2019

IDENTIFICAÇÃO

Nome: NUSP: Turma:

INSTRUÇÕES

1. Não é permitido portar celular (mesmo desligado) durante o exame. Sobre a carteira deixeapenas lápis, borracha, caneta e um documento de identificação com foto. Mochilas, blusase demais pertences devem permancer à frente da sala, juntamente com os celulares (nãocusta repetir) e demais aparelhos eletrônicos, que devem estar desligados.

2. Preencha a tinta, e de maneira legível, todos os campos desta página.

3. Esta prova tem duração máxima de 2 horas. A entrega da prova e saída da sala só é permi-tida após 08h40min.

4. Utilize, se necessário, as páginas seguintes (exceto a última) para rascunho.

5. Preencha, a tinta e completamente, os campos para seu número USP (deixando a últimacoluna em branco, caso tenha menos de 8 dígitos), número da turma (de matrícula nestadisciplina), bem como o nome e assinatura. Isto deve ser feito antes da assinatura da listade presença. Evite erros nesse momento.

6. Assinale apenas uma alternativa por questão, preenchendo completamente o alvéolo. Emcaso de erro, que devem ser evitados, assinale também a alternativa que julgar correta eindique expressamente qual delas deve ser considerada na própria folha de respostas, aolado da questão correspondente.

7. Não haverá tempo adicional para transcrição das alternativas dos testes para a folha derespostas.

8. Não destaque nenhuma folha de sua prova.

Assinatura:

BOA PROVA!

y y

Page 110: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +10/2/11+ y

y y

Page 111: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +10/3/10+ yTeste 1 Seja T : R3 → R3 um operador linear tal que

M−1[T]canM =

1 0 00 2 00 0 3

em que

M =

1 0 10 1 11 1 0

e can denota a base canônica de R3. Temos que T(5, 3, 4) é igual a:

A (9, 8, 5).

B (10, 6, 8).

C (7, 7, 6).

D (8, 5, 9).

E (5, 11, 13).

Teste 2 Considere as seguintes afirmações:

(I) se n for um inteiro positivo, T : Rn → R988 for uma transformação linear sobrejetora, B foruma base deRn e C for uma base deR988, então as colunas da matriz [T]BC serão linearmenteindependentes;

(II) se B = {e1, e2, . . . , e988} for uma base de R988 e T : R988 → R988 for a transformação lineartal que T(e1) = e2 e T(ej) = 0 para todo j = 2, 3, . . . , 988, então

([T]B

)2= 0;

(III) se T : R988 → R988 for uma transformação linear diagonalizável, então a matriz que repre-senta T na base canônica terá determinante não nulo.

Assinale a alternativa correta:

A todas as afirmações são verdadeiras.

B apenas a afirmação (II) é verdadeira.

C todas as afirmações são falsas.

D apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

E apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

y y

Page 112: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +10/4/9+ yTeste 3 Sejam n um inteiro positivo e A, B ∈ Mn(R) matrizes semelhantes. Assinale a alternativacontendo uma afirmação que Não é necessariamente verdadeira:

A as matrizes transpostas At e Bt são semelhantes.

B para qualquer v ∈ Rn, se v for um autovetor de A, então v será um autovetor de B.

C para qualquer λ ∈ R, se λ for um autovalor de A, então λ será um autovalor de B.

D as matrizes A e B possuem o mesmo polinômio característico.

E as matrizes Ak e Bk são semelhantes, para todo inteiro k ≥ 1.

Teste 4 Considere as seguintes afirmações:

(I) se n for um inteiro positivo, A, B ∈ Mn(R) forem matrizes diagonalizáveis e os polinômioscaracterísticos de A e B forem iguais, então A e B serão semelhantes;

(II) se n for um inteiro positivo, A, B ∈ Mn(R) forem matrizes semelhantes e A for simétrica,então B será simétrica;

(III) se V for um espaço vetorial munido de um produto interno e se T : V → V e S : V → Vforem operadores lineares simétricos, então o operador T ◦ S + S ◦ T será simétrico.

Assinale a alternativa correta:

A todas as afirmações são falsas.

B apenas a afirmação (I) é verdadeira.

C apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

D todas as afirmações são verdadeiras.

E apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

Teste 5 Considere as seguintes afirmações:

(I) se n for um inteiro positivo e A, B ∈ Mn(R) forem matrizes com o mesmo determinante,então A e B serão semelhantes;

(II) se V for um espaço vetorial tal que dim(V) = 1777, I : V → V denotar a transformaçãoidentidade e T : V → V for uma transformação linear tal que 55 e 99 sejam autovalores deT e tal que dim

(Ker(T − 55I)

)= 1776, então T será diagonalizável;

(III) a matriz 77 43 00 77 430 0 77

é diagonalizável.

Assinale a alternativa correta:

A apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

B apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

C apenas as afirmações (II) e (III) são verdadeiras.

D apenas a afirmação (II) é verdadeira.

E todas as afirmações são verdadeiras.

y y

Page 113: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +10/5/8+ yTeste 6 Sejam a e b números reais, B uma base de P2(R), C uma base de M2(R) e T : P2(R) →M2(R) a transformação linear tal que:

[T]BC =

1 −2 b1 −1 12 a 00 1 −1

.

Pode-se afirmar que:

A Ker(T) 6= {0}.B T é injetora.

C T será injetora se, e somente se, b 6= 2 e a 6= 0.

D T será injetora se, e somente se, b 6= 2 ou a 6= 0.

E T será injetora se, e somente se, b 6= 3 e a 6= 1.

Teste 7 Considere a baseB = {1, t + 1, t2 + t + 1}

de P2(R), a baseC = {(1, 0, 1), (1, 1, 0), (0, 1, 1)}

deR3 e a baseD = {1, t, t2} de P2(R). Sejam T : P2(R)→ P2(R) e S : P2(R)→ R3 transformaçõeslineares tais que

S(1) = (2, 2, 2), S(t + 1) = (3, 5, 2), S(t2 + t + 1) = (2, 1, 1)

e:

[S ◦ T]BC =

6 5 312 5 04 0 −1

.

Temos que o determinante da matriz [T]D é igual a:

A −30.

B 10.

C −3.

D 30.

E −10.

y y

Page 114: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +10/6/7+ yTeste 8 Considere as bases B e C de P2(R) dadas por:

B = {1 + t + t2, 1− 7t + t2, t + t2} e C = {7 + 2t, 3 + t, t2}.

Denotando por I : P2(R)→ P2(R) a transformação identidade, teremos que a soma dos elementosna diagonal principal da matriz [I]BC será igual a:

A −52.

B 6.

C 52.

D 658 .

E 638 .

Teste 9 Seja T : P2(R)→ P2(R) um operador linear tal que

Ker(T − 2I) = [1 + t, 1− t2] e Ker(T − I) = [1 + t + t2],

em que I : P2(R)→ P2(R) denota a transformação identidade. Considere a base B = {1, t, t2} deP2(R). Se

[T333]B =

a b cd e fg h i

,

então a + d será igual a:

A 2334.

B 2− 2333.

C 1− 2333.

D −2333.

E 1 + 2334.

y y

Page 115: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +10/7/6+ yTeste 10 Considere o espaço vetorial R2 munido do seu produto interno usual. Sejam T : R2 →R2 e S : R2 → R2 os operadores lineares tais que

[T]BC =

(5 − 5

2

0 52

)e [S]CB =

(2 0−1 −1

),

em que B e C são as bases de R2 dadas por:

B = {(2, 1), (1,−2)} e C = {(1, 1), (1,−1)}.

Assinale a alternativa correta:

A S é simétrico e T não é simétrico.

B T e S são ambos simétricos.

C nem T nem S são simétricos e as matrizes [T]B e [S]B são semelhantes.

D nem T nem S são simétricos e as matrizes [T]B e [S]B não são semelhantes.

E T é simétrico e S não é simétrico.

Teste 11 Sejam T : R2 → R2 e S : R2 → R2 operadores lineares tais que

(1, 2) ∈ Ker( 1

2 T + S− 2I), (−1,−3) ∈ Ker

( 12 T + S + I

)e S(x, y) = (x + y, x + 2y), para todo (x, y) ∈ R2, em que I : R2 → R2 denota a transformaçãoidentidade. Dados (x, y) ∈ R2, temos que T(x, y) é igual a:

A (14x− 8y, 34x− 18y).

B (7x− 4y, 17x− 9y).

C (28x− 16y, 20x− 36y).

D (7x− 10y, 5x− 9y).

E (14x− 20y, 10x− 18y).

y y

Page 116: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +10/8/5+ yTeste 12 Seja a ∈ R e considere a matriz:

A =

a 0 03 2 06 2 a

.

Pode-se afirmar que:

A A será diagonalizável se, e somente se, a = 0.

B A será diagonalizável se, e somente se, a = 1.

C se a 6= 2, então A será diagonalizável.

D A será diagonalizável se, e somente se, a = 2.

E A não é diagonalizável.

Teste 13 Seja S : R2 → P2(R) uma transformação linear tal que

S(1, 2) = 1 + t + t2 e S(2, 3) = −t + t2

e seja T : P2(R)→ R2 a transformação linear definida por

T(a + bt + ct2) = (a− b, b− c),

para quaisquer a, b, c ∈ R. Assinale a alternativa correta:

A Ker(T ◦ S) = [(1, 2)] e Im(T ◦ S) = [(1,−2)].

B Ker(T ◦ S) = [(0, 0)] e Im(T ◦ S) = [(0, 1), (0,−2)].

C Ker(T ◦ S) = [(1, 0)] e Im(T ◦ S) = [(−3,−4)].

D Ker(T ◦ S) = [(3,−2)] e Im(T ◦ S) = [(2, 3)].

E Ker(T ◦ S) = [(1, 0)] e Im(T ◦ S) = [(1,−2)].

y y

Page 117: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +10/9/4+ yTeste 14 Considere a base

B = {(1, 77, 45), (0, 9, 33), (0, 0, 877)}

de R3 e o operador linear T : R3 → R3 tal que:

[T]B =

3 −1 11 1 11 3 1

.

Assinale a alternativa correta:

A T não é diagonalizável e os autovalores de T são 2,√

17 e −√

17.

B T não é diagonalizável e os autovalores de T são 2 e 1.

C T é diagonalizável e os autovalores de T são 2,√

17 e −√

17.

D T é diagonalizável e os autovalores de T são 2 e 5.

E T é diagonalizável e os autovalores de T são 2, 3+√

172 e 3−

√17

2 .

Teste 15 Sejam a ∈ R, V um espaço vetorial de dimensão 5 e T : V → V um operador linear cujopolinômio característico seja:

pT(t) = −(t3 − at)(t2 − 4).

Pode-se afirmar que:

A T é injetor.

B se a ≥ 4, então T será diagonalizável.

C dim(Ker(T)

)≥ 2.

D se a < 0, então T não será diagonalizável.

E se a = 4, então T será diagonalizável.

y y

Page 118: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +10/10/3+ yTeste 16 Sejam V um espaço vetorial de dimensão finita e T : V → V um operador lineardiagonalizável. Suponha que o polinômio característico de T seja pT(t) = t754 e considere asseguintes afirmações:

(I) o operador T é nulo;

(II) dim(V) = 754;

(III) existem infinitas bases B de V tais que a matriz [T]B seja diagonal.

Assinale a alternativa correta:

A todas as afirmações são verdadeiras.

B apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

C apenas a afirmação (II) é verdadeira.

D apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

E apenas as afirmações (II) e (III) são verdadeiras.

y y

Page 119: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +10/11/2+ y2019 – MAT-3458 – Segunda Prova– Folha de Respostas

Identificação

Nome: NUSP: Turma:

Preencha seu número USP nos campos abaixo. Casotenha só 7 dígitos, deixa a última coluna em branco.

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Respostas

Teste 1: A B C D E

Teste 2: A B C D E

Teste 3: A B C D E

Teste 4: A B C D E

Teste 5: A B C D E

Teste 6: A B C D E

Teste 7: A B C D E

Teste 8: A B C D E

Teste 9: A B C D E

Teste 10: A B C D E

Teste 11: A B C D E

Teste 12: A B C D E

Teste 13: A B C D E

Teste 14: A B C D E

Teste 15: A B C D E

Teste 16: A B C D E

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y +10/12/1+ y

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Page 121: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +11/1/60+ yMAT–3458 — Álgebra Linear para Engenharia II — EP–USP — Segunda Prova — 10/10/2019

IDENTIFICAÇÃO

Nome: NUSP: Turma:

INSTRUÇÕES

1. Não é permitido portar celular (mesmo desligado) durante o exame. Sobre a carteira deixeapenas lápis, borracha, caneta e um documento de identificação com foto. Mochilas, blusase demais pertences devem permancer à frente da sala, juntamente com os celulares (nãocusta repetir) e demais aparelhos eletrônicos, que devem estar desligados.

2. Preencha a tinta, e de maneira legível, todos os campos desta página.

3. Esta prova tem duração máxima de 2 horas. A entrega da prova e saída da sala só é permi-tida após 08h40min.

4. Utilize, se necessário, as páginas seguintes (exceto a última) para rascunho.

5. Preencha, a tinta e completamente, os campos para seu número USP (deixando a últimacoluna em branco, caso tenha menos de 8 dígitos), número da turma (de matrícula nestadisciplina), bem como o nome e assinatura. Isto deve ser feito antes da assinatura da listade presença. Evite erros nesse momento.

6. Assinale apenas uma alternativa por questão, preenchendo completamente o alvéolo. Emcaso de erro, que devem ser evitados, assinale também a alternativa que julgar correta eindique expressamente qual delas deve ser considerada na própria folha de respostas, aolado da questão correspondente.

7. Não haverá tempo adicional para transcrição das alternativas dos testes para a folha derespostas.

8. Não destaque nenhuma folha de sua prova.

Assinatura:

BOA PROVA!

y y

Page 122: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +11/2/59+ y

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Page 123: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +11/3/58+ yTeste 1 Seja a ∈ R e considere a matriz:

A =

a 0 03 2 06 2 a

.

Pode-se afirmar que:

A A será diagonalizável se, e somente se, a = 0.

B A será diagonalizável se, e somente se, a = 1.

C A não é diagonalizável.

D A será diagonalizável se, e somente se, a = 2.

E se a 6= 2, então A será diagonalizável.

Teste 2 Considere as seguintes afirmações:

(I) se n for um inteiro positivo, T : Rn → R988 for uma transformação linear sobrejetora, B foruma base deRn e C for uma base deR988, então as colunas da matriz [T]BC serão linearmenteindependentes;

(II) se B = {e1, e2, . . . , e988} for uma base de R988 e T : R988 → R988 for a transformação lineartal que T(e1) = e2 e T(ej) = 0 para todo j = 2, 3, . . . , 988, então

([T]B

)2= 0;

(III) se T : R988 → R988 for uma transformação linear diagonalizável, então a matriz que repre-senta T na base canônica terá determinante não nulo.

Assinale a alternativa correta:

A apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

B todas as afirmações são falsas.

C todas as afirmações são verdadeiras.

D apenas a afirmação (II) é verdadeira.

E apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

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Page 124: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +11/4/57+ yTeste 3 Considere o espaço vetorialR2 munido do seu produto interno usual. Sejam T : R2 → R2

e S : R2 → R2 os operadores lineares tais que

[T]BC =

(5 − 5

2

0 52

)e [S]CB =

(2 0−1 −1

),

em que B e C são as bases de R2 dadas por:

B = {(2, 1), (1,−2)} e C = {(1, 1), (1,−1)}.

Assinale a alternativa correta:

A T é simétrico e S não é simétrico.

B T e S são ambos simétricos.

C nem T nem S são simétricos e as matrizes [T]B e [S]B são semelhantes.

D nem T nem S são simétricos e as matrizes [T]B e [S]B não são semelhantes.

E S é simétrico e T não é simétrico.

Teste 4 Sejam n um inteiro positivo e A, B ∈ Mn(R) matrizes semelhantes. Assinale a alternativacontendo uma afirmação que Não é necessariamente verdadeira:

A para qualquer v ∈ Rn, se v for um autovetor de A, então v será um autovetor de B.

B para qualquer λ ∈ R, se λ for um autovalor de A, então λ será um autovalor de B.

C as matrizes Ak e Bk são semelhantes, para todo inteiro k ≥ 1.

D as matrizes A e B possuem o mesmo polinômio característico.

E as matrizes transpostas At e Bt são semelhantes.

Teste 5 Sejam V um espaço vetorial de dimensão finita e T : V → V um operador linear diago-nalizável. Suponha que o polinômio característico de T seja pT(t) = t754 e considere as seguintesafirmações:

(I) o operador T é nulo;

(II) dim(V) = 754;

(III) existem infinitas bases B de V tais que a matriz [T]B seja diagonal.

Assinale a alternativa correta:

A apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

B todas as afirmações são verdadeiras.

C apenas as afirmações (II) e (III) são verdadeiras.

D apenas a afirmação (II) é verdadeira.

E apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

y y

Page 125: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +11/5/56+ yTeste 6 Seja S : R2 → P2(R) uma transformação linear tal que

S(1, 2) = 1 + t + t2 e S(2, 3) = −t + t2

e seja T : P2(R)→ R2 a transformação linear definida por

T(a + bt + ct2) = (a− b, b− c),

para quaisquer a, b, c ∈ R. Assinale a alternativa correta:

A Ker(T ◦ S) = [(3,−2)] e Im(T ◦ S) = [(2, 3)].

B Ker(T ◦ S) = [(0, 0)] e Im(T ◦ S) = [(0, 1), (0,−2)].

C Ker(T ◦ S) = [(1, 0)] e Im(T ◦ S) = [(1,−2)].

D Ker(T ◦ S) = [(1, 2)] e Im(T ◦ S) = [(1,−2)].

E Ker(T ◦ S) = [(1, 0)] e Im(T ◦ S) = [(−3,−4)].

Teste 7 Seja T : R3 → R3 um operador linear tal que

M−1[T]canM =

1 0 00 2 00 0 3

em que

M =

1 0 10 1 11 1 0

e can denota a base canônica de R3. Temos que T(5, 3, 4) é igual a:

A (10, 6, 8).

B (5, 11, 13).

C (7, 7, 6).

D (9, 8, 5).

E (8, 5, 9).

y y

Page 126: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +11/6/55+ yTeste 8 Sejam a e b números reais, B uma base de P2(R), C uma base de M2(R) e T : P2(R) →M2(R) a transformação linear tal que:

[T]BC =

1 −2 b1 −1 12 a 00 1 −1

.

Pode-se afirmar que:

A T será injetora se, e somente se, b 6= 2 e a 6= 0.

B T será injetora se, e somente se, b 6= 2 ou a 6= 0.

C Ker(T) 6= {0}.D T será injetora se, e somente se, b 6= 3 e a 6= 1.

E T é injetora.

Teste 9 Considere as seguintes afirmações:

(I) se n for um inteiro positivo, A, B ∈ Mn(R) forem matrizes diagonalizáveis e os polinômioscaracterísticos de A e B forem iguais, então A e B serão semelhantes;

(II) se n for um inteiro positivo, A, B ∈ Mn(R) forem matrizes semelhantes e A for simétrica,então B será simétrica;

(III) se V for um espaço vetorial munido de um produto interno e se T : V → V e S : V → Vforem operadores lineares simétricos, então o operador T ◦ S + S ◦ T será simétrico.

Assinale a alternativa correta:

A apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

B todas as afirmações são falsas.

C apenas a afirmação (I) é verdadeira.

D apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

E todas as afirmações são verdadeiras.

y y

Page 127: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +11/7/54+ yTeste 10 Sejam T : R2 → R2 e S : R2 → R2 operadores lineares tais que

(1, 2) ∈ Ker( 1

2 T + S− 2I), (−1,−3) ∈ Ker

( 12 T + S + I

)e S(x, y) = (x + y, x + 2y), para todo (x, y) ∈ R2, em que I : R2 → R2 denota a transformaçãoidentidade. Dados (x, y) ∈ R2, temos que T(x, y) é igual a:

A (7x− 4y, 17x− 9y).

B (28x− 16y, 20x− 36y).

C (14x− 20y, 10x− 18y).

D (14x− 8y, 34x− 18y).

E (7x− 10y, 5x− 9y).

Teste 11 Considere a base

B = {(1, 77, 45), (0, 9, 33), (0, 0, 877)}

de R3 e o operador linear T : R3 → R3 tal que:

[T]B =

3 −1 11 1 11 3 1

.

Assinale a alternativa correta:

A T é diagonalizável e os autovalores de T são 2,√

17 e −√

17.

B T é diagonalizável e os autovalores de T são 2 e 5.

C T é diagonalizável e os autovalores de T são 2, 3+√

172 e 3−

√17

2 .

D T não é diagonalizável e os autovalores de T são 2,√

17 e −√

17.

E T não é diagonalizável e os autovalores de T são 2 e 1.

y y

Page 128: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +11/8/53+ yTeste 12 Considere as bases B e C de P2(R) dadas por:

B = {1 + t + t2, 1− 7t + t2, t + t2} e C = {7 + 2t, 3 + t, t2}.

Denotando por I : P2(R)→ P2(R) a transformação identidade, teremos que a soma dos elementosna diagonal principal da matriz [I]BC será igual a:

A −52.

B 6.

C 658 .

D 52.

E 638 .

Teste 13 Considere a baseB = {1, t + 1, t2 + t + 1}

de P2(R), a baseC = {(1, 0, 1), (1, 1, 0), (0, 1, 1)}

deR3 e a baseD = {1, t, t2} de P2(R). Sejam T : P2(R)→ P2(R) e S : P2(R)→ R3 transformaçõeslineares tais que

S(1) = (2, 2, 2), S(t + 1) = (3, 5, 2), S(t2 + t + 1) = (2, 1, 1)

e:

[S ◦ T]BC =

6 5 312 5 04 0 −1

.

Temos que o determinante da matriz [T]D é igual a:

A −30.

B −3.

C 30.

D 10.

E −10.

y y

Page 129: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +11/9/52+ yTeste 14 Considere as seguintes afirmações:

(I) se n for um inteiro positivo e A, B ∈ Mn(R) forem matrizes com o mesmo determinante,então A e B serão semelhantes;

(II) se V for um espaço vetorial tal que dim(V) = 1777, I : V → V denotar a transformaçãoidentidade e T : V → V for uma transformação linear tal que 55 e 99 sejam autovalores deT e tal que dim

(Ker(T − 55I)

)= 1776, então T será diagonalizável;

(III) a matriz 77 43 00 77 430 0 77

é diagonalizável.

Assinale a alternativa correta:

A apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

B apenas as afirmações (II) e (III) são verdadeiras.

C apenas a afirmação (II) é verdadeira.

D todas as afirmações são verdadeiras.

E apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

Teste 15 Sejam a ∈ R, V um espaço vetorial de dimensão 5 e T : V → V um operador linear cujopolinômio característico seja:

pT(t) = −(t3 − at)(t2 − 4).

Pode-se afirmar que:

A se a ≥ 4, então T será diagonalizável.

B T é injetor.

C se a = 4, então T será diagonalizável.

D dim(Ker(T)

)≥ 2.

E se a < 0, então T não será diagonalizável.

y y

Page 130: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +11/10/51+ yTeste 16 Seja T : P2(R)→ P2(R) um operador linear tal que

Ker(T − 2I) = [1 + t, 1− t2] e Ker(T − I) = [1 + t + t2],

em que I : P2(R)→ P2(R) denota a transformação identidade. Considere a base B = {1, t, t2} deP2(R). Se

[T333]B =

a b cd e fg h i

,

então a + d será igual a:

A 1− 2333.

B 1 + 2334.

C 2334.

D 2− 2333.

E −2333.

y y

Page 131: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +11/11/50+ y2019 – MAT-3458 – Segunda Prova– Folha de Respostas

Identificação

Nome: NUSP: Turma:

Preencha seu número USP nos campos abaixo. Casotenha só 7 dígitos, deixa a última coluna em branco.

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1

2

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9

Por favor coloque sua turma nos camposabaixo.

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Respostas

Teste 1: A B C D E

Teste 2: A B C D E

Teste 3: A B C D E

Teste 4: A B C D E

Teste 5: A B C D E

Teste 6: A B C D E

Teste 7: A B C D E

Teste 8: A B C D E

Teste 9: A B C D E

Teste 10: A B C D E

Teste 11: A B C D E

Teste 12: A B C D E

Teste 13: A B C D E

Teste 14: A B C D E

Teste 15: A B C D E

Teste 16: A B C D E

y y

Page 132: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +11/12/49+ y

y y

Page 133: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +12/1/48+ yMAT–3458 — Álgebra Linear para Engenharia II — EP–USP — Segunda Prova — 10/10/2019

IDENTIFICAÇÃO

Nome: NUSP: Turma:

INSTRUÇÕES

1. Não é permitido portar celular (mesmo desligado) durante o exame. Sobre a carteira deixeapenas lápis, borracha, caneta e um documento de identificação com foto. Mochilas, blusase demais pertences devem permancer à frente da sala, juntamente com os celulares (nãocusta repetir) e demais aparelhos eletrônicos, que devem estar desligados.

2. Preencha a tinta, e de maneira legível, todos os campos desta página.

3. Esta prova tem duração máxima de 2 horas. A entrega da prova e saída da sala só é permi-tida após 08h40min.

4. Utilize, se necessário, as páginas seguintes (exceto a última) para rascunho.

5. Preencha, a tinta e completamente, os campos para seu número USP (deixando a últimacoluna em branco, caso tenha menos de 8 dígitos), número da turma (de matrícula nestadisciplina), bem como o nome e assinatura. Isto deve ser feito antes da assinatura da listade presença. Evite erros nesse momento.

6. Assinale apenas uma alternativa por questão, preenchendo completamente o alvéolo. Emcaso de erro, que devem ser evitados, assinale também a alternativa que julgar correta eindique expressamente qual delas deve ser considerada na própria folha de respostas, aolado da questão correspondente.

7. Não haverá tempo adicional para transcrição das alternativas dos testes para a folha derespostas.

8. Não destaque nenhuma folha de sua prova.

Assinatura:

BOA PROVA!

y y

Page 134: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +12/2/47+ y

y y

Page 135: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +12/3/46+ yTeste 1 Sejam n um inteiro positivo e A, B ∈ Mn(R) matrizes semelhantes. Assinale a alternativacontendo uma afirmação que Não é necessariamente verdadeira:

A para qualquer v ∈ Rn, se v for um autovetor de A, então v será um autovetor de B.

B para qualquer λ ∈ R, se λ for um autovalor de A, então λ será um autovalor de B.

C as matrizes transpostas At e Bt são semelhantes.

D as matrizes Ak e Bk são semelhantes, para todo inteiro k ≥ 1.

E as matrizes A e B possuem o mesmo polinômio característico.

Teste 2 Seja a ∈ R e considere a matriz:

A =

a 0 03 2 06 2 a

.

Pode-se afirmar que:

A A será diagonalizável se, e somente se, a = 0.

B A será diagonalizável se, e somente se, a = 1.

C se a 6= 2, então A será diagonalizável.

D A será diagonalizável se, e somente se, a = 2.

E A não é diagonalizável.

y y

Page 136: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +12/4/45+ yTeste 3 Sejam a e b números reais, B uma base de P2(R), C uma base de M2(R) e T : P2(R) →M2(R) a transformação linear tal que:

[T]BC =

1 −2 b1 −1 12 a 00 1 −1

.

Pode-se afirmar que:

A T é injetora.

B Ker(T) 6= {0}.C T será injetora se, e somente se, b 6= 2 e a 6= 0.

D T será injetora se, e somente se, b 6= 2 ou a 6= 0.

E T será injetora se, e somente se, b 6= 3 e a 6= 1.

Teste 4 Considere as seguintes afirmações:

(I) se n for um inteiro positivo, A, B ∈ Mn(R) forem matrizes diagonalizáveis e os polinômioscaracterísticos de A e B forem iguais, então A e B serão semelhantes;

(II) se n for um inteiro positivo, A, B ∈ Mn(R) forem matrizes semelhantes e A for simétrica,então B será simétrica;

(III) se V for um espaço vetorial munido de um produto interno e se T : V → V e S : V → Vforem operadores lineares simétricos, então o operador T ◦ S + S ◦ T será simétrico.

Assinale a alternativa correta:

A todas as afirmações são falsas.

B apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

C apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

D todas as afirmações são verdadeiras.

E apenas a afirmação (I) é verdadeira.

y y

Page 137: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +12/5/44+ yTeste 5 Seja T : R3 → R3 um operador linear tal que

M−1[T]canM =

1 0 00 2 00 0 3

em que

M =

1 0 10 1 11 1 0

e can denota a base canônica de R3. Temos que T(5, 3, 4) é igual a:

A (10, 6, 8).

B (9, 8, 5).

C (5, 11, 13).

D (8, 5, 9).

E (7, 7, 6).

Teste 6 Seja T : P2(R)→ P2(R) um operador linear tal que

Ker(T − 2I) = [1 + t, 1− t2] e Ker(T − I) = [1 + t + t2],

em que I : P2(R)→ P2(R) denota a transformação identidade. Considere a base B = {1, t, t2} deP2(R). Se

[T333]B =

a b cd e fg h i

,

então a + d será igual a:

A −2333.

B 2334.

C 2− 2333.

D 1 + 2334.

E 1− 2333.

y y

Page 138: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +12/6/43+ yTeste 7 Seja S : R2 → P2(R) uma transformação linear tal que

S(1, 2) = 1 + t + t2 e S(2, 3) = −t + t2

e seja T : P2(R)→ R2 a transformação linear definida por

T(a + bt + ct2) = (a− b, b− c),

para quaisquer a, b, c ∈ R. Assinale a alternativa correta:

A Ker(T ◦ S) = [(1, 0)] e Im(T ◦ S) = [(1,−2)].

B Ker(T ◦ S) = [(1, 2)] e Im(T ◦ S) = [(1,−2)].

C Ker(T ◦ S) = [(1, 0)] e Im(T ◦ S) = [(−3,−4)].

D Ker(T ◦ S) = [(0, 0)] e Im(T ◦ S) = [(0, 1), (0,−2)].

E Ker(T ◦ S) = [(3,−2)] e Im(T ◦ S) = [(2, 3)].

Teste 8 Considere a base

B = {(1, 77, 45), (0, 9, 33), (0, 0, 877)}

de R3 e o operador linear T : R3 → R3 tal que:

[T]B =

3 −1 11 1 11 3 1

.

Assinale a alternativa correta:

A T não é diagonalizável e os autovalores de T são 2,√

17 e −√

17.

B T não é diagonalizável e os autovalores de T são 2 e 1.

C T é diagonalizável e os autovalores de T são 2, 3+√

172 e 3−

√17

2 .

D T é diagonalizável e os autovalores de T são 2,√

17 e −√

17.

E T é diagonalizável e os autovalores de T são 2 e 5.

y y

Page 139: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +12/7/42+ yTeste 9 Considere as seguintes afirmações:

(I) se n for um inteiro positivo e A, B ∈ Mn(R) forem matrizes com o mesmo determinante,então A e B serão semelhantes;

(II) se V for um espaço vetorial tal que dim(V) = 1777, I : V → V denotar a transformaçãoidentidade e T : V → V for uma transformação linear tal que 55 e 99 sejam autovalores deT e tal que dim

(Ker(T − 55I)

)= 1776, então T será diagonalizável;

(III) a matriz 77 43 00 77 430 0 77

é diagonalizável.

Assinale a alternativa correta:

A apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

B todas as afirmações são verdadeiras.

C apenas as afirmações (II) e (III) são verdadeiras.

D apenas a afirmação (II) é verdadeira.

E apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

Teste 10 Sejam T : R2 → R2 e S : R2 → R2 operadores lineares tais que

(1, 2) ∈ Ker( 1

2 T + S− 2I), (−1,−3) ∈ Ker

( 12 T + S + I

)e S(x, y) = (x + y, x + 2y), para todo (x, y) ∈ R2, em que I : R2 → R2 denota a transformaçãoidentidade. Dados (x, y) ∈ R2, temos que T(x, y) é igual a:

A (14x− 8y, 34x− 18y).

B (7x− 4y, 17x− 9y).

C (28x− 16y, 20x− 36y).

D (7x− 10y, 5x− 9y).

E (14x− 20y, 10x− 18y).

y y

Page 140: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +12/8/41+ yTeste 11 Considere as seguintes afirmações:

(I) se n for um inteiro positivo, T : Rn → R988 for uma transformação linear sobrejetora, B foruma base deRn e C for uma base deR988, então as colunas da matriz [T]BC serão linearmenteindependentes;

(II) se B = {e1, e2, . . . , e988} for uma base de R988 e T : R988 → R988 for a transformação lineartal que T(e1) = e2 e T(ej) = 0 para todo j = 2, 3, . . . , 988, então

([T]B

)2= 0;

(III) se T : R988 → R988 for uma transformação linear diagonalizável, então a matriz que repre-senta T na base canônica terá determinante não nulo.

Assinale a alternativa correta:

A todas as afirmações são falsas.

B apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

C apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

D apenas a afirmação (II) é verdadeira.

E todas as afirmações são verdadeiras.

Teste 12 Considere as bases B e C de P2(R) dadas por:

B = {1 + t + t2, 1− 7t + t2, t + t2} e C = {7 + 2t, 3 + t, t2}.

Denotando por I : P2(R)→ P2(R) a transformação identidade, teremos que a soma dos elementosna diagonal principal da matriz [I]BC será igual a:

A 658 .

B 6.

C −52.

D 638 .

E 52.

y y

Page 141: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +12/9/40+ yTeste 13 Considere o espaço vetorial R2 munido do seu produto interno usual. Sejam T : R2 →R2 e S : R2 → R2 os operadores lineares tais que

[T]BC =

(5 − 5

2

0 52

)e [S]CB =

(2 0−1 −1

),

em que B e C são as bases de R2 dadas por:

B = {(2, 1), (1,−2)} e C = {(1, 1), (1,−1)}.

Assinale a alternativa correta:

A T é simétrico e S não é simétrico.

B S é simétrico e T não é simétrico.

C nem T nem S são simétricos e as matrizes [T]B e [S]B não são semelhantes.

D nem T nem S são simétricos e as matrizes [T]B e [S]B são semelhantes.

E T e S são ambos simétricos.

Teste 14 Sejam V um espaço vetorial de dimensão finita e T : V → V um operador lineardiagonalizável. Suponha que o polinômio característico de T seja pT(t) = t754 e considere asseguintes afirmações:

(I) o operador T é nulo;

(II) dim(V) = 754;

(III) existem infinitas bases B de V tais que a matriz [T]B seja diagonal.

Assinale a alternativa correta:

A apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

B apenas as afirmações (II) e (III) são verdadeiras.

C apenas a afirmação (II) é verdadeira.

D todas as afirmações são verdadeiras.

E apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

y y

Page 142: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +12/10/39+ yTeste 15 Considere a base

B = {1, t + 1, t2 + t + 1}

de P2(R), a baseC = {(1, 0, 1), (1, 1, 0), (0, 1, 1)}

deR3 e a baseD = {1, t, t2} de P2(R). Sejam T : P2(R)→ P2(R) e S : P2(R)→ R3 transformaçõeslineares tais que

S(1) = (2, 2, 2), S(t + 1) = (3, 5, 2), S(t2 + t + 1) = (2, 1, 1)

e:

[S ◦ T]BC =

6 5 312 5 04 0 −1

.

Temos que o determinante da matriz [T]D é igual a:

A −30.

B −3.

C 30.

D −10.

E 10.

Teste 16 Sejam a ∈ R, V um espaço vetorial de dimensão 5 e T : V → V um operador linear cujopolinômio característico seja:

pT(t) = −(t3 − at)(t2 − 4).

Pode-se afirmar que:

A T é injetor.

B se a ≥ 4, então T será diagonalizável.

C se a = 4, então T será diagonalizável.

D se a < 0, então T não será diagonalizável.

E dim(Ker(T)

)≥ 2.

y y

Page 143: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +12/11/38+ y2019 – MAT-3458 – Segunda Prova– Folha de Respostas

Identificação

Nome: NUSP: Turma:

Preencha seu número USP nos campos abaixo. Casotenha só 7 dígitos, deixa a última coluna em branco.

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Por favor coloque sua turma nos camposabaixo.

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Respostas

Teste 1: A B C D E

Teste 2: A B C D E

Teste 3: A B C D E

Teste 4: A B C D E

Teste 5: A B C D E

Teste 6: A B C D E

Teste 7: A B C D E

Teste 8: A B C D E

Teste 9: A B C D E

Teste 10: A B C D E

Teste 11: A B C D E

Teste 12: A B C D E

Teste 13: A B C D E

Teste 14: A B C D E

Teste 15: A B C D E

Teste 16: A B C D E

y y

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y +12/12/37+ y

y y

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y +13/1/36+ yMAT–3458 — Álgebra Linear para Engenharia II — EP–USP — Segunda Prova — 10/10/2019

IDENTIFICAÇÃO

Nome: NUSP: Turma:

INSTRUÇÕES

1. Não é permitido portar celular (mesmo desligado) durante o exame. Sobre a carteira deixeapenas lápis, borracha, caneta e um documento de identificação com foto. Mochilas, blusase demais pertences devem permancer à frente da sala, juntamente com os celulares (nãocusta repetir) e demais aparelhos eletrônicos, que devem estar desligados.

2. Preencha a tinta, e de maneira legível, todos os campos desta página.

3. Esta prova tem duração máxima de 2 horas. A entrega da prova e saída da sala só é permi-tida após 08h40min.

4. Utilize, se necessário, as páginas seguintes (exceto a última) para rascunho.

5. Preencha, a tinta e completamente, os campos para seu número USP (deixando a últimacoluna em branco, caso tenha menos de 8 dígitos), número da turma (de matrícula nestadisciplina), bem como o nome e assinatura. Isto deve ser feito antes da assinatura da listade presença. Evite erros nesse momento.

6. Assinale apenas uma alternativa por questão, preenchendo completamente o alvéolo. Emcaso de erro, que devem ser evitados, assinale também a alternativa que julgar correta eindique expressamente qual delas deve ser considerada na própria folha de respostas, aolado da questão correspondente.

7. Não haverá tempo adicional para transcrição das alternativas dos testes para a folha derespostas.

8. Não destaque nenhuma folha de sua prova.

Assinatura:

BOA PROVA!

y y

Page 146: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +13/2/35+ y

y y

Page 147: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +13/3/34+ yTeste 1 Considere as seguintes afirmações:

(I) se n for um inteiro positivo e A, B ∈ Mn(R) forem matrizes com o mesmo determinante,então A e B serão semelhantes;

(II) se V for um espaço vetorial tal que dim(V) = 1777, I : V → V denotar a transformaçãoidentidade e T : V → V for uma transformação linear tal que 55 e 99 sejam autovalores deT e tal que dim

(Ker(T − 55I)

)= 1776, então T será diagonalizável;

(III) a matriz 77 43 00 77 430 0 77

é diagonalizável.

Assinale a alternativa correta:

A apenas as afirmações (II) e (III) são verdadeiras.

B apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

C todas as afirmações são verdadeiras.

D apenas a afirmação (II) é verdadeira.

E apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

Teste 2 Considere o espaço vetorialR2 munido do seu produto interno usual. Sejam T : R2 → R2

e S : R2 → R2 os operadores lineares tais que

[T]BC =

(5 − 5

2

0 52

)e [S]CB =

(2 0−1 −1

),

em que B e C são as bases de R2 dadas por:

B = {(2, 1), (1,−2)} e C = {(1, 1), (1,−1)}.

Assinale a alternativa correta:

A T e S são ambos simétricos.

B T é simétrico e S não é simétrico.

C nem T nem S são simétricos e as matrizes [T]B e [S]B são semelhantes.

D nem T nem S são simétricos e as matrizes [T]B e [S]B não são semelhantes.

E S é simétrico e T não é simétrico.

y y

Page 148: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +13/4/33+ yTeste 3 Considere as seguintes afirmações:

(I) se n for um inteiro positivo, A, B ∈ Mn(R) forem matrizes diagonalizáveis e os polinômioscaracterísticos de A e B forem iguais, então A e B serão semelhantes;

(II) se n for um inteiro positivo, A, B ∈ Mn(R) forem matrizes semelhantes e A for simétrica,então B será simétrica;

(III) se V for um espaço vetorial munido de um produto interno e se T : V → V e S : V → Vforem operadores lineares simétricos, então o operador T ◦ S + S ◦ T será simétrico.

Assinale a alternativa correta:

A todas as afirmações são verdadeiras.

B apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

C todas as afirmações são falsas.

D apenas a afirmação (I) é verdadeira.

E apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

Teste 4 Sejam T : R2 → R2 e S : R2 → R2 operadores lineares tais que

(1, 2) ∈ Ker( 1

2 T + S− 2I), (−1,−3) ∈ Ker

( 12 T + S + I

)e S(x, y) = (x + y, x + 2y), para todo (x, y) ∈ R2, em que I : R2 → R2 denota a transformaçãoidentidade. Dados (x, y) ∈ R2, temos que T(x, y) é igual a:

A (28x− 16y, 20x− 36y).

B (14x− 20y, 10x− 18y).

C (7x− 10y, 5x− 9y).

D (14x− 8y, 34x− 18y).

E (7x− 4y, 17x− 9y).

y y

Page 149: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +13/5/32+ yTeste 5 Considere a base

B = {1, t + 1, t2 + t + 1}

de P2(R), a baseC = {(1, 0, 1), (1, 1, 0), (0, 1, 1)}

deR3 e a baseD = {1, t, t2} de P2(R). Sejam T : P2(R)→ P2(R) e S : P2(R)→ R3 transformaçõeslineares tais que

S(1) = (2, 2, 2), S(t + 1) = (3, 5, 2), S(t2 + t + 1) = (2, 1, 1)

e:

[S ◦ T]BC =

6 5 312 5 04 0 −1

.

Temos que o determinante da matriz [T]D é igual a:

A −3.

B 10.

C −30.

D 30.

E −10.

Teste 6 Seja S : R2 → P2(R) uma transformação linear tal que

S(1, 2) = 1 + t + t2 e S(2, 3) = −t + t2

e seja T : P2(R)→ R2 a transformação linear definida por

T(a + bt + ct2) = (a− b, b− c),

para quaisquer a, b, c ∈ R. Assinale a alternativa correta:

A Ker(T ◦ S) = [(3,−2)] e Im(T ◦ S) = [(2, 3)].

B Ker(T ◦ S) = [(1, 2)] e Im(T ◦ S) = [(1,−2)].

C Ker(T ◦ S) = [(0, 0)] e Im(T ◦ S) = [(0, 1), (0,−2)].

D Ker(T ◦ S) = [(1, 0)] e Im(T ◦ S) = [(−3,−4)].

E Ker(T ◦ S) = [(1, 0)] e Im(T ◦ S) = [(1,−2)].

y y

Page 150: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +13/6/31+ yTeste 7 Seja T : P2(R)→ P2(R) um operador linear tal que

Ker(T − 2I) = [1 + t, 1− t2] e Ker(T − I) = [1 + t + t2],

em que I : P2(R)→ P2(R) denota a transformação identidade. Considere a base B = {1, t, t2} deP2(R). Se

[T333]B =

a b cd e fg h i

,

então a + d será igual a:

A 1− 2333.

B −2333.

C 2334.

D 2− 2333.

E 1 + 2334.

Teste 8 Seja a ∈ R e considere a matriz:

A =

a 0 03 2 06 2 a

.

Pode-se afirmar que:

A A não é diagonalizável.

B A será diagonalizável se, e somente se, a = 1.

C A será diagonalizável se, e somente se, a = 0.

D A será diagonalizável se, e somente se, a = 2.

E se a 6= 2, então A será diagonalizável.

y y

Page 151: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +13/7/30+ yTeste 9 Considere a base

B = {(1, 77, 45), (0, 9, 33), (0, 0, 877)}

de R3 e o operador linear T : R3 → R3 tal que:

[T]B =

3 −1 11 1 11 3 1

.

Assinale a alternativa correta:

A T é diagonalizável e os autovalores de T são 2 e 5.

B T é diagonalizável e os autovalores de T são 2, 3+√

172 e 3−

√17

2 .

C T não é diagonalizável e os autovalores de T são 2,√

17 e −√

17.

D T não é diagonalizável e os autovalores de T são 2 e 1.

E T é diagonalizável e os autovalores de T são 2,√

17 e −√

17.

Teste 10 Sejam a ∈ R, V um espaço vetorial de dimensão 5 e T : V → V um operador linear cujopolinômio característico seja:

pT(t) = −(t3 − at)(t2 − 4).

Pode-se afirmar que:

A T é injetor.

B se a = 4, então T será diagonalizável.

C dim(Ker(T)

)≥ 2.

D se a < 0, então T não será diagonalizável.

E se a ≥ 4, então T será diagonalizável.

Teste 11 Sejam n um inteiro positivo e A, B ∈ Mn(R) matrizes semelhantes. Assinale a alterna-tiva contendo uma afirmação que Não é necessariamente verdadeira:

A as matrizes A e B possuem o mesmo polinômio característico.

B para qualquer v ∈ Rn, se v for um autovetor de A, então v será um autovetor de B.

C as matrizes Ak e Bk são semelhantes, para todo inteiro k ≥ 1.

D para qualquer λ ∈ R, se λ for um autovalor de A, então λ será um autovalor de B.

E as matrizes transpostas At e Bt são semelhantes.

y y

Page 152: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +13/8/29+ yTeste 12 Sejam V um espaço vetorial de dimensão finita e T : V → V um operador lineardiagonalizável. Suponha que o polinômio característico de T seja pT(t) = t754 e considere asseguintes afirmações:

(I) o operador T é nulo;

(II) dim(V) = 754;

(III) existem infinitas bases B de V tais que a matriz [T]B seja diagonal.

Assinale a alternativa correta:

A apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

B apenas as afirmações (II) e (III) são verdadeiras.

C todas as afirmações são verdadeiras.

D apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

E apenas a afirmação (II) é verdadeira.

Teste 13 Considere as seguintes afirmações:

(I) se n for um inteiro positivo, T : Rn → R988 for uma transformação linear sobrejetora, B foruma base deRn e C for uma base deR988, então as colunas da matriz [T]BC serão linearmenteindependentes;

(II) se B = {e1, e2, . . . , e988} for uma base de R988 e T : R988 → R988 for a transformação lineartal que T(e1) = e2 e T(ej) = 0 para todo j = 2, 3, . . . , 988, então

([T]B

)2= 0;

(III) se T : R988 → R988 for uma transformação linear diagonalizável, então a matriz que repre-senta T na base canônica terá determinante não nulo.

Assinale a alternativa correta:

A apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

B todas as afirmações são falsas.

C apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

D apenas a afirmação (II) é verdadeira.

E todas as afirmações são verdadeiras.

y y

Page 153: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +13/9/28+ yTeste 14 Considere as bases B e C de P2(R) dadas por:

B = {1 + t + t2, 1− 7t + t2, t + t2} e C = {7 + 2t, 3 + t, t2}.

Denotando por I : P2(R)→ P2(R) a transformação identidade, teremos que a soma dos elementosna diagonal principal da matriz [I]BC será igual a:

A 658 .

B 52.

C 6.

D −52.

E 638 .

Teste 15 Seja T : R3 → R3 um operador linear tal que

M−1[T]canM =

1 0 00 2 00 0 3

em que

M =

1 0 10 1 11 1 0

e can denota a base canônica de R3. Temos que T(5, 3, 4) é igual a:

A (5, 11, 13).

B (7, 7, 6).

C (8, 5, 9).

D (10, 6, 8).

E (9, 8, 5).

y y

Page 154: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +13/10/27+ yTeste 16 Sejam a e b números reais, B uma base de P2(R), C uma base de M2(R) e T : P2(R) →M2(R) a transformação linear tal que:

[T]BC =

1 −2 b1 −1 12 a 00 1 −1

.

Pode-se afirmar que:

A T será injetora se, e somente se, b 6= 3 e a 6= 1.

B T será injetora se, e somente se, b 6= 2 e a 6= 0.

C Ker(T) 6= {0}.D T será injetora se, e somente se, b 6= 2 ou a 6= 0.

E T é injetora.

y y

Page 155: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +13/11/26+ y2019 – MAT-3458 – Segunda Prova– Folha de Respostas

Identificação

Nome: NUSP: Turma:

Preencha seu número USP nos campos abaixo. Casotenha só 7 dígitos, deixa a última coluna em branco.

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Por favor coloque sua turma nos camposabaixo.

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Respostas

Teste 1: A B C D E

Teste 2: A B C D E

Teste 3: A B C D E

Teste 4: A B C D E

Teste 5: A B C D E

Teste 6: A B C D E

Teste 7: A B C D E

Teste 8: A B C D E

Teste 9: A B C D E

Teste 10: A B C D E

Teste 11: A B C D E

Teste 12: A B C D E

Teste 13: A B C D E

Teste 14: A B C D E

Teste 15: A B C D E

Teste 16: A B C D E

y y

Page 156: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +13/12/25+ y

y y

Page 157: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +14/1/24+ yMAT–3458 — Álgebra Linear para Engenharia II — EP–USP — Segunda Prova — 10/10/2019

IDENTIFICAÇÃO

Nome: NUSP: Turma:

INSTRUÇÕES

1. Não é permitido portar celular (mesmo desligado) durante o exame. Sobre a carteira deixeapenas lápis, borracha, caneta e um documento de identificação com foto. Mochilas, blusase demais pertences devem permancer à frente da sala, juntamente com os celulares (nãocusta repetir) e demais aparelhos eletrônicos, que devem estar desligados.

2. Preencha a tinta, e de maneira legível, todos os campos desta página.

3. Esta prova tem duração máxima de 2 horas. A entrega da prova e saída da sala só é permi-tida após 08h40min.

4. Utilize, se necessário, as páginas seguintes (exceto a última) para rascunho.

5. Preencha, a tinta e completamente, os campos para seu número USP (deixando a últimacoluna em branco, caso tenha menos de 8 dígitos), número da turma (de matrícula nestadisciplina), bem como o nome e assinatura. Isto deve ser feito antes da assinatura da listade presença. Evite erros nesse momento.

6. Assinale apenas uma alternativa por questão, preenchendo completamente o alvéolo. Emcaso de erro, que devem ser evitados, assinale também a alternativa que julgar correta eindique expressamente qual delas deve ser considerada na própria folha de respostas, aolado da questão correspondente.

7. Não haverá tempo adicional para transcrição das alternativas dos testes para a folha derespostas.

8. Não destaque nenhuma folha de sua prova.

Assinatura:

BOA PROVA!

y y

Page 158: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +14/2/23+ y

y y

Page 159: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +14/3/22+ yTeste 1 Considere as bases B e C de P2(R) dadas por:

B = {1 + t + t2, 1− 7t + t2, t + t2} e C = {7 + 2t, 3 + t, t2}.

Denotando por I : P2(R)→ P2(R) a transformação identidade, teremos que a soma dos elementosna diagonal principal da matriz [I]BC será igual a:

A 6.

B 658 .

C 52.

D −52.

E 638 .

Teste 2 Sejam a ∈ R, V um espaço vetorial de dimensão 5 e T : V → V um operador linear cujopolinômio característico seja:

pT(t) = −(t3 − at)(t2 − 4).

Pode-se afirmar que:

A dim(Ker(T)

)≥ 2.

B T é injetor.

C se a = 4, então T será diagonalizável.

D se a ≥ 4, então T será diagonalizável.

E se a < 0, então T não será diagonalizável.

y y

Page 160: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +14/4/21+ yTeste 3 Seja S : R2 → P2(R) uma transformação linear tal que

S(1, 2) = 1 + t + t2 e S(2, 3) = −t + t2

e seja T : P2(R)→ R2 a transformação linear definida por

T(a + bt + ct2) = (a− b, b− c),

para quaisquer a, b, c ∈ R. Assinale a alternativa correta:

A Ker(T ◦ S) = [(3,−2)] e Im(T ◦ S) = [(2, 3)].

B Ker(T ◦ S) = [(1, 0)] e Im(T ◦ S) = [(−3,−4)].

C Ker(T ◦ S) = [(0, 0)] e Im(T ◦ S) = [(0, 1), (0,−2)].

D Ker(T ◦ S) = [(1, 2)] e Im(T ◦ S) = [(1,−2)].

E Ker(T ◦ S) = [(1, 0)] e Im(T ◦ S) = [(1,−2)].

Teste 4 Considere as seguintes afirmações:

(I) se n for um inteiro positivo, T : Rn → R988 for uma transformação linear sobrejetora, B foruma base deRn e C for uma base deR988, então as colunas da matriz [T]BC serão linearmenteindependentes;

(II) se B = {e1, e2, . . . , e988} for uma base de R988 e T : R988 → R988 for a transformação lineartal que T(e1) = e2 e T(ej) = 0 para todo j = 2, 3, . . . , 988, então

([T]B

)2= 0;

(III) se T : R988 → R988 for uma transformação linear diagonalizável, então a matriz que repre-senta T na base canônica terá determinante não nulo.

Assinale a alternativa correta:

A todas as afirmações são verdadeiras.

B apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

C todas as afirmações são falsas.

D apenas a afirmação (II) é verdadeira.

E apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

y y

Page 161: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +14/5/20+ yTeste 5 Seja T : P2(R)→ P2(R) um operador linear tal que

Ker(T − 2I) = [1 + t, 1− t2] e Ker(T − I) = [1 + t + t2],

em que I : P2(R)→ P2(R) denota a transformação identidade. Considere a base B = {1, t, t2} deP2(R). Se

[T333]B =

a b cd e fg h i

,

então a + d será igual a:

A 2− 2333.

B 1− 2333.

C 2334.

D 1 + 2334.

E −2333.

Teste 6 Seja T : R3 → R3 um operador linear tal que

M−1[T]canM =

1 0 00 2 00 0 3

em que

M =

1 0 10 1 11 1 0

e can denota a base canônica de R3. Temos que T(5, 3, 4) é igual a:

A (7, 7, 6).

B (9, 8, 5).

C (5, 11, 13).

D (10, 6, 8).

E (8, 5, 9).

y y

Page 162: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +14/6/19+ yTeste 7 Considere o espaço vetorialR2 munido do seu produto interno usual. Sejam T : R2 → R2

e S : R2 → R2 os operadores lineares tais que

[T]BC =

(5 − 5

2

0 52

)e [S]CB =

(2 0−1 −1

),

em que B e C são as bases de R2 dadas por:

B = {(2, 1), (1,−2)} e C = {(1, 1), (1,−1)}.

Assinale a alternativa correta:

A S é simétrico e T não é simétrico.

B T e S são ambos simétricos.

C T é simétrico e S não é simétrico.

D nem T nem S são simétricos e as matrizes [T]B e [S]B são semelhantes.

E nem T nem S são simétricos e as matrizes [T]B e [S]B não são semelhantes.

Teste 8 Considere a base

B = {(1, 77, 45), (0, 9, 33), (0, 0, 877)}

de R3 e o operador linear T : R3 → R3 tal que:

[T]B =

3 −1 11 1 11 3 1

.

Assinale a alternativa correta:

A T é diagonalizável e os autovalores de T são 2 e 5.

B T não é diagonalizável e os autovalores de T são 2,√

17 e −√

17.

C T é diagonalizável e os autovalores de T são 2, 3+√

172 e 3−

√17

2 .

D T não é diagonalizável e os autovalores de T são 2 e 1.

E T é diagonalizável e os autovalores de T são 2,√

17 e −√

17.

y y

Page 163: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +14/7/18+ yTeste 9 Sejam V um espaço vetorial de dimensão finita e T : V → V um operador linear diago-nalizável. Suponha que o polinômio característico de T seja pT(t) = t754 e considere as seguintesafirmações:

(I) o operador T é nulo;

(II) dim(V) = 754;

(III) existem infinitas bases B de V tais que a matriz [T]B seja diagonal.

Assinale a alternativa correta:

A todas as afirmações são verdadeiras.

B apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

C apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

D apenas a afirmação (II) é verdadeira.

E apenas as afirmações (II) e (III) são verdadeiras.

Teste 10 Sejam n um inteiro positivo e A, B ∈ Mn(R) matrizes semelhantes. Assinale a alterna-tiva contendo uma afirmação que Não é necessariamente verdadeira:

A as matrizes Ak e Bk são semelhantes, para todo inteiro k ≥ 1.

B para qualquer λ ∈ R, se λ for um autovalor de A, então λ será um autovalor de B.

C as matrizes A e B possuem o mesmo polinômio característico.

D as matrizes transpostas At e Bt são semelhantes.

E para qualquer v ∈ Rn, se v for um autovetor de A, então v será um autovetor de B.

Teste 11 Seja a ∈ R e considere a matriz:

A =

a 0 03 2 06 2 a

.

Pode-se afirmar que:

A A será diagonalizável se, e somente se, a = 1.

B A não é diagonalizável.

C se a 6= 2, então A será diagonalizável.

D A será diagonalizável se, e somente se, a = 0.

E A será diagonalizável se, e somente se, a = 2.

y y

Page 164: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +14/8/17+ yTeste 12 Sejam T : R2 → R2 e S : R2 → R2 operadores lineares tais que

(1, 2) ∈ Ker( 1

2 T + S− 2I), (−1,−3) ∈ Ker

( 12 T + S + I

)e S(x, y) = (x + y, x + 2y), para todo (x, y) ∈ R2, em que I : R2 → R2 denota a transformaçãoidentidade. Dados (x, y) ∈ R2, temos que T(x, y) é igual a:

A (14x− 20y, 10x− 18y).

B (7x− 4y, 17x− 9y).

C (7x− 10y, 5x− 9y).

D (28x− 16y, 20x− 36y).

E (14x− 8y, 34x− 18y).

Teste 13 Considere a baseB = {1, t + 1, t2 + t + 1}

de P2(R), a baseC = {(1, 0, 1), (1, 1, 0), (0, 1, 1)}

deR3 e a baseD = {1, t, t2} de P2(R). Sejam T : P2(R)→ P2(R) e S : P2(R)→ R3 transformaçõeslineares tais que

S(1) = (2, 2, 2), S(t + 1) = (3, 5, 2), S(t2 + t + 1) = (2, 1, 1)

e:

[S ◦ T]BC =

6 5 312 5 04 0 −1

.

Temos que o determinante da matriz [T]D é igual a:

A −3.

B −30.

C −10.

D 30.

E 10.

y y

Page 165: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +14/9/16+ yTeste 14 Sejam a e b números reais, B uma base de P2(R), C uma base de M2(R) e T : P2(R) →M2(R) a transformação linear tal que:

[T]BC =

1 −2 b1 −1 12 a 00 1 −1

.

Pode-se afirmar que:

A T será injetora se, e somente se, b 6= 2 e a 6= 0.

B T será injetora se, e somente se, b 6= 2 ou a 6= 0.

C T será injetora se, e somente se, b 6= 3 e a 6= 1.

D T é injetora.

E Ker(T) 6= {0}.

Teste 15 Considere as seguintes afirmações:

(I) se n for um inteiro positivo, A, B ∈ Mn(R) forem matrizes diagonalizáveis e os polinômioscaracterísticos de A e B forem iguais, então A e B serão semelhantes;

(II) se n for um inteiro positivo, A, B ∈ Mn(R) forem matrizes semelhantes e A for simétrica,então B será simétrica;

(III) se V for um espaço vetorial munido de um produto interno e se T : V → V e S : V → Vforem operadores lineares simétricos, então o operador T ◦ S + S ◦ T será simétrico.

Assinale a alternativa correta:

A todas as afirmações são verdadeiras.

B apenas a afirmação (I) é verdadeira.

C apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

D apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

E todas as afirmações são falsas.

y y

Page 166: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +14/10/15+ yTeste 16 Considere as seguintes afirmações:

(I) se n for um inteiro positivo e A, B ∈ Mn(R) forem matrizes com o mesmo determinante,então A e B serão semelhantes;

(II) se V for um espaço vetorial tal que dim(V) = 1777, I : V → V denotar a transformaçãoidentidade e T : V → V for uma transformação linear tal que 55 e 99 sejam autovalores deT e tal que dim

(Ker(T − 55I)

)= 1776, então T será diagonalizável;

(III) a matriz 77 43 00 77 430 0 77

é diagonalizável.

Assinale a alternativa correta:

A apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

B apenas a afirmação (II) é verdadeira.

C todas as afirmações são verdadeiras.

D apenas as afirmações (II) e (III) são verdadeiras.

E apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

y y

Page 167: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +14/11/14+ y2019 – MAT-3458 – Segunda Prova– Folha de Respostas

Identificação

Nome: NUSP: Turma:

Preencha seu número USP nos campos abaixo. Casotenha só 7 dígitos, deixa a última coluna em branco.

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

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1

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8

9

Por favor coloque sua turma nos camposabaixo.

0

1

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6

7

8

9

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Respostas

Teste 1: A B C D E

Teste 2: A B C D E

Teste 3: A B C D E

Teste 4: A B C D E

Teste 5: A B C D E

Teste 6: A B C D E

Teste 7: A B C D E

Teste 8: A B C D E

Teste 9: A B C D E

Teste 10: A B C D E

Teste 11: A B C D E

Teste 12: A B C D E

Teste 13: A B C D E

Teste 14: A B C D E

Teste 15: A B C D E

Teste 16: A B C D E

y y

Page 168: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +14/12/13+ y

y y

Page 169: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +15/1/12+ yMAT–3458 — Álgebra Linear para Engenharia II — EP–USP — Segunda Prova — 10/10/2019

IDENTIFICAÇÃO

Nome: NUSP: Turma:

INSTRUÇÕES

1. Não é permitido portar celular (mesmo desligado) durante o exame. Sobre a carteira deixeapenas lápis, borracha, caneta e um documento de identificação com foto. Mochilas, blusase demais pertences devem permancer à frente da sala, juntamente com os celulares (nãocusta repetir) e demais aparelhos eletrônicos, que devem estar desligados.

2. Preencha a tinta, e de maneira legível, todos os campos desta página.

3. Esta prova tem duração máxima de 2 horas. A entrega da prova e saída da sala só é permi-tida após 08h40min.

4. Utilize, se necessário, as páginas seguintes (exceto a última) para rascunho.

5. Preencha, a tinta e completamente, os campos para seu número USP (deixando a últimacoluna em branco, caso tenha menos de 8 dígitos), número da turma (de matrícula nestadisciplina), bem como o nome e assinatura. Isto deve ser feito antes da assinatura da listade presença. Evite erros nesse momento.

6. Assinale apenas uma alternativa por questão, preenchendo completamente o alvéolo. Emcaso de erro, que devem ser evitados, assinale também a alternativa que julgar correta eindique expressamente qual delas deve ser considerada na própria folha de respostas, aolado da questão correspondente.

7. Não haverá tempo adicional para transcrição das alternativas dos testes para a folha derespostas.

8. Não destaque nenhuma folha de sua prova.

Assinatura:

BOA PROVA!

y y

Page 170: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +15/2/11+ y

y y

Page 171: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +15/3/10+ yTeste 1 Considere o espaço vetorialR2 munido do seu produto interno usual. Sejam T : R2 → R2

e S : R2 → R2 os operadores lineares tais que

[T]BC =

(5 − 5

2

0 52

)e [S]CB =

(2 0−1 −1

),

em que B e C são as bases de R2 dadas por:

B = {(2, 1), (1,−2)} e C = {(1, 1), (1,−1)}.

Assinale a alternativa correta:

A S é simétrico e T não é simétrico.

B nem T nem S são simétricos e as matrizes [T]B e [S]B são semelhantes.

C T e S são ambos simétricos.

D nem T nem S são simétricos e as matrizes [T]B e [S]B não são semelhantes.

E T é simétrico e S não é simétrico.

Teste 2 Considere a baseB = {1, t + 1, t2 + t + 1}

de P2(R), a baseC = {(1, 0, 1), (1, 1, 0), (0, 1, 1)}

deR3 e a baseD = {1, t, t2} de P2(R). Sejam T : P2(R)→ P2(R) e S : P2(R)→ R3 transformaçõeslineares tais que

S(1) = (2, 2, 2), S(t + 1) = (3, 5, 2), S(t2 + t + 1) = (2, 1, 1)

e:

[S ◦ T]BC =

6 5 312 5 04 0 −1

.

Temos que o determinante da matriz [T]D é igual a:

A 30.

B −10.

C 10.

D −3.

E −30.

y y

Page 172: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +15/4/9+ yTeste 3 Considere as seguintes afirmações:

(I) se n for um inteiro positivo, A, B ∈ Mn(R) forem matrizes diagonalizáveis e os polinômioscaracterísticos de A e B forem iguais, então A e B serão semelhantes;

(II) se n for um inteiro positivo, A, B ∈ Mn(R) forem matrizes semelhantes e A for simétrica,então B será simétrica;

(III) se V for um espaço vetorial munido de um produto interno e se T : V → V e S : V → Vforem operadores lineares simétricos, então o operador T ◦ S + S ◦ T será simétrico.

Assinale a alternativa correta:

A todas as afirmações são falsas.

B apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

C todas as afirmações são verdadeiras.

D apenas a afirmação (I) é verdadeira.

E apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

Teste 4 Considere as seguintes afirmações:

(I) se n for um inteiro positivo, T : Rn → R988 for uma transformação linear sobrejetora, B foruma base deRn e C for uma base deR988, então as colunas da matriz [T]BC serão linearmenteindependentes;

(II) se B = {e1, e2, . . . , e988} for uma base de R988 e T : R988 → R988 for a transformação lineartal que T(e1) = e2 e T(ej) = 0 para todo j = 2, 3, . . . , 988, então

([T]B

)2= 0;

(III) se T : R988 → R988 for uma transformação linear diagonalizável, então a matriz que repre-senta T na base canônica terá determinante não nulo.

Assinale a alternativa correta:

A apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

B apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

C todas as afirmações são verdadeiras.

D todas as afirmações são falsas.

E apenas a afirmação (II) é verdadeira.

Teste 5 Sejam a ∈ R, V um espaço vetorial de dimensão 5 e T : V → V um operador linear cujopolinômio característico seja:

pT(t) = −(t3 − at)(t2 − 4).

Pode-se afirmar que:

A T é injetor.

B dim(Ker(T)

)≥ 2.

C se a ≥ 4, então T será diagonalizável.

D se a < 0, então T não será diagonalizável.

E se a = 4, então T será diagonalizável.

y y

Page 173: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +15/5/8+ yTeste 6 Sejam V um espaço vetorial de dimensão finita e T : V → V um operador linear diago-nalizável. Suponha que o polinômio característico de T seja pT(t) = t754 e considere as seguintesafirmações:

(I) o operador T é nulo;

(II) dim(V) = 754;

(III) existem infinitas bases B de V tais que a matriz [T]B seja diagonal.

Assinale a alternativa correta:

A apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

B apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

C apenas a afirmação (II) é verdadeira.

D todas as afirmações são verdadeiras.

E apenas as afirmações (II) e (III) são verdadeiras.

Teste 7 Considere as bases B e C de P2(R) dadas por:

B = {1 + t + t2, 1− 7t + t2, t + t2} e C = {7 + 2t, 3 + t, t2}.

Denotando por I : P2(R)→ P2(R) a transformação identidade, teremos que a soma dos elementosna diagonal principal da matriz [I]BC será igual a:

A 638 .

B 52.

C −52.

D 6.

E 658 .

y y

Page 174: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +15/6/7+ yTeste 8 Considere as seguintes afirmações:

(I) se n for um inteiro positivo e A, B ∈ Mn(R) forem matrizes com o mesmo determinante,então A e B serão semelhantes;

(II) se V for um espaço vetorial tal que dim(V) = 1777, I : V → V denotar a transformaçãoidentidade e T : V → V for uma transformação linear tal que 55 e 99 sejam autovalores deT e tal que dim

(Ker(T − 55I)

)= 1776, então T será diagonalizável;

(III) a matriz 77 43 00 77 430 0 77

é diagonalizável.

Assinale a alternativa correta:

A todas as afirmações são verdadeiras.

B apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

C apenas as afirmações (II) e (III) são verdadeiras.

D apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

E apenas a afirmação (II) é verdadeira.

Teste 9 Considere a base

B = {(1, 77, 45), (0, 9, 33), (0, 0, 877)}

de R3 e o operador linear T : R3 → R3 tal que:

[T]B =

3 −1 11 1 11 3 1

.

Assinale a alternativa correta:

A T não é diagonalizável e os autovalores de T são 2 e 1.

B T é diagonalizável e os autovalores de T são 2, 3+√

172 e 3−

√17

2 .

C T não é diagonalizável e os autovalores de T são 2,√

17 e −√

17.

D T é diagonalizável e os autovalores de T são 2 e 5.

E T é diagonalizável e os autovalores de T são 2,√

17 e −√

17.

y y

Page 175: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +15/7/6+ yTeste 10 Seja T : R3 → R3 um operador linear tal que

M−1[T]canM =

1 0 00 2 00 0 3

em que

M =

1 0 10 1 11 1 0

e can denota a base canônica de R3. Temos que T(5, 3, 4) é igual a:

A (9, 8, 5).

B (7, 7, 6).

C (5, 11, 13).

D (10, 6, 8).

E (8, 5, 9).

Teste 11 Seja T : P2(R)→ P2(R) um operador linear tal que

Ker(T − 2I) = [1 + t, 1− t2] e Ker(T − I) = [1 + t + t2],

em que I : P2(R)→ P2(R) denota a transformação identidade. Considere a base B = {1, t, t2} deP2(R). Se

[T333]B =

a b cd e fg h i

,

então a + d será igual a:

A 2334.

B 2− 2333.

C 1 + 2334.

D 1− 2333.

E −2333.

y y

Page 176: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +15/8/5+ yTeste 12 Seja S : R2 → P2(R) uma transformação linear tal que

S(1, 2) = 1 + t + t2 e S(2, 3) = −t + t2

e seja T : P2(R)→ R2 a transformação linear definida por

T(a + bt + ct2) = (a− b, b− c),

para quaisquer a, b, c ∈ R. Assinale a alternativa correta:

A Ker(T ◦ S) = [(1, 0)] e Im(T ◦ S) = [(1,−2)].

B Ker(T ◦ S) = [(0, 0)] e Im(T ◦ S) = [(0, 1), (0,−2)].

C Ker(T ◦ S) = [(1, 0)] e Im(T ◦ S) = [(−3,−4)].

D Ker(T ◦ S) = [(3,−2)] e Im(T ◦ S) = [(2, 3)].

E Ker(T ◦ S) = [(1, 2)] e Im(T ◦ S) = [(1,−2)].

Teste 13 Seja a ∈ R e considere a matriz:

A =

a 0 03 2 06 2 a

.

Pode-se afirmar que:

A se a 6= 2, então A será diagonalizável.

B A será diagonalizável se, e somente se, a = 0.

C A não é diagonalizável.

D A será diagonalizável se, e somente se, a = 1.

E A será diagonalizável se, e somente se, a = 2.

y y

Page 177: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +15/9/4+ yTeste 14 Sejam n um inteiro positivo e A, B ∈ Mn(R) matrizes semelhantes. Assinale a alterna-tiva contendo uma afirmação que Não é necessariamente verdadeira:

A as matrizes transpostas At e Bt são semelhantes.

B as matrizes A e B possuem o mesmo polinômio característico.

C para qualquer v ∈ Rn, se v for um autovetor de A, então v será um autovetor de B.

D para qualquer λ ∈ R, se λ for um autovalor de A, então λ será um autovalor de B.

E as matrizes Ak e Bk são semelhantes, para todo inteiro k ≥ 1.

Teste 15 Sejam T : R2 → R2 e S : R2 → R2 operadores lineares tais que

(1, 2) ∈ Ker( 1

2 T + S− 2I), (−1,−3) ∈ Ker

( 12 T + S + I

)e S(x, y) = (x + y, x + 2y), para todo (x, y) ∈ R2, em que I : R2 → R2 denota a transformaçãoidentidade. Dados (x, y) ∈ R2, temos que T(x, y) é igual a:

A (14x− 8y, 34x− 18y).

B (7x− 10y, 5x− 9y).

C (14x− 20y, 10x− 18y).

D (28x− 16y, 20x− 36y).

E (7x− 4y, 17x− 9y).

y y

Page 178: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +15/10/3+ yTeste 16 Sejam a e b números reais, B uma base de P2(R), C uma base de M2(R) e T : P2(R) →M2(R) a transformação linear tal que:

[T]BC =

1 −2 b1 −1 12 a 00 1 −1

.

Pode-se afirmar que:

A Ker(T) 6= {0}.B T é injetora.

C T será injetora se, e somente se, b 6= 2 e a 6= 0.

D T será injetora se, e somente se, b 6= 3 e a 6= 1.

E T será injetora se, e somente se, b 6= 2 ou a 6= 0.

y y

Page 179: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +15/11/2+ y2019 – MAT-3458 – Segunda Prova– Folha de Respostas

Identificação

Nome: NUSP: Turma:

Preencha seu número USP nos campos abaixo. Casotenha só 7 dígitos, deixa a última coluna em branco.

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Por favor coloque sua turma nos camposabaixo.

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Respostas

Teste 1: A B C D E

Teste 2: A B C D E

Teste 3: A B C D E

Teste 4: A B C D E

Teste 5: A B C D E

Teste 6: A B C D E

Teste 7: A B C D E

Teste 8: A B C D E

Teste 9: A B C D E

Teste 10: A B C D E

Teste 11: A B C D E

Teste 12: A B C D E

Teste 13: A B C D E

Teste 14: A B C D E

Teste 15: A B C D E

Teste 16: A B C D E

y y

Page 180: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +15/12/1+ y

y y

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y +16/1/60+ yMAT–3458 — Álgebra Linear para Engenharia II — EP–USP — Segunda Prova — 10/10/2019

IDENTIFICAÇÃO

Nome: NUSP: Turma:

INSTRUÇÕES

1. Não é permitido portar celular (mesmo desligado) durante o exame. Sobre a carteira deixeapenas lápis, borracha, caneta e um documento de identificação com foto. Mochilas, blusase demais pertences devem permancer à frente da sala, juntamente com os celulares (nãocusta repetir) e demais aparelhos eletrônicos, que devem estar desligados.

2. Preencha a tinta, e de maneira legível, todos os campos desta página.

3. Esta prova tem duração máxima de 2 horas. A entrega da prova e saída da sala só é permi-tida após 08h40min.

4. Utilize, se necessário, as páginas seguintes (exceto a última) para rascunho.

5. Preencha, a tinta e completamente, os campos para seu número USP (deixando a últimacoluna em branco, caso tenha menos de 8 dígitos), número da turma (de matrícula nestadisciplina), bem como o nome e assinatura. Isto deve ser feito antes da assinatura da listade presença. Evite erros nesse momento.

6. Assinale apenas uma alternativa por questão, preenchendo completamente o alvéolo. Emcaso de erro, que devem ser evitados, assinale também a alternativa que julgar correta eindique expressamente qual delas deve ser considerada na própria folha de respostas, aolado da questão correspondente.

7. Não haverá tempo adicional para transcrição das alternativas dos testes para a folha derespostas.

8. Não destaque nenhuma folha de sua prova.

Assinatura:

BOA PROVA!

y y

Page 182: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +16/2/59+ y

y y

Page 183: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +16/3/58+ yTeste 1 Considere o espaço vetorialR2 munido do seu produto interno usual. Sejam T : R2 → R2

e S : R2 → R2 os operadores lineares tais que

[T]BC =

(5 − 5

2

0 52

)e [S]CB =

(2 0−1 −1

),

em que B e C são as bases de R2 dadas por:

B = {(2, 1), (1,−2)} e C = {(1, 1), (1,−1)}.

Assinale a alternativa correta:

A nem T nem S são simétricos e as matrizes [T]B e [S]B são semelhantes.

B nem T nem S são simétricos e as matrizes [T]B e [S]B não são semelhantes.

C S é simétrico e T não é simétrico.

D T e S são ambos simétricos.

E T é simétrico e S não é simétrico.

Teste 2 Sejam V um espaço vetorial de dimensão finita e T : V → V um operador linear diago-nalizável. Suponha que o polinômio característico de T seja pT(t) = t754 e considere as seguintesafirmações:

(I) o operador T é nulo;

(II) dim(V) = 754;

(III) existem infinitas bases B de V tais que a matriz [T]B seja diagonal.

Assinale a alternativa correta:

A apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

B apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

C todas as afirmações são verdadeiras.

D apenas as afirmações (II) e (III) são verdadeiras.

E apenas a afirmação (II) é verdadeira.

Teste 3 Sejam n um inteiro positivo e A, B ∈ Mn(R) matrizes semelhantes. Assinale a alternativacontendo uma afirmação que Não é necessariamente verdadeira:

A para qualquer λ ∈ R, se λ for um autovalor de A, então λ será um autovalor de B.

B as matrizes transpostas At e Bt são semelhantes.

C para qualquer v ∈ Rn, se v for um autovetor de A, então v será um autovetor de B.

D as matrizes Ak e Bk são semelhantes, para todo inteiro k ≥ 1.

E as matrizes A e B possuem o mesmo polinômio característico.

y y

Page 184: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +16/4/57+ yTeste 4 Sejam T : R2 → R2 e S : R2 → R2 operadores lineares tais que

(1, 2) ∈ Ker( 1

2 T + S− 2I), (−1,−3) ∈ Ker

( 12 T + S + I

)e S(x, y) = (x + y, x + 2y), para todo (x, y) ∈ R2, em que I : R2 → R2 denota a transformaçãoidentidade. Dados (x, y) ∈ R2, temos que T(x, y) é igual a:

A (14x− 20y, 10x− 18y).

B (7x− 10y, 5x− 9y).

C (28x− 16y, 20x− 36y).

D (7x− 4y, 17x− 9y).

E (14x− 8y, 34x− 18y).

Teste 5 Seja T : P2(R)→ P2(R) um operador linear tal que

Ker(T − 2I) = [1 + t, 1− t2] e Ker(T − I) = [1 + t + t2],

em que I : P2(R)→ P2(R) denota a transformação identidade. Considere a base B = {1, t, t2} deP2(R). Se

[T333]B =

a b cd e fg h i

,

então a + d será igual a:

A 1 + 2334.

B 1− 2333.

C −2333.

D 2− 2333.

E 2334.

y y

Page 185: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +16/5/56+ yTeste 6 Considere as bases B e C de P2(R) dadas por:

B = {1 + t + t2, 1− 7t + t2, t + t2} e C = {7 + 2t, 3 + t, t2}.

Denotando por I : P2(R)→ P2(R) a transformação identidade, teremos que a soma dos elementosna diagonal principal da matriz [I]BC será igual a:

A 658 .

B 6.

C 52.

D −52.

E 638 .

Teste 7 Considere as seguintes afirmações:

(I) se n for um inteiro positivo, A, B ∈ Mn(R) forem matrizes diagonalizáveis e os polinômioscaracterísticos de A e B forem iguais, então A e B serão semelhantes;

(II) se n for um inteiro positivo, A, B ∈ Mn(R) forem matrizes semelhantes e A for simétrica,então B será simétrica;

(III) se V for um espaço vetorial munido de um produto interno e se T : V → V e S : V → Vforem operadores lineares simétricos, então o operador T ◦ S + S ◦ T será simétrico.

Assinale a alternativa correta:

A apenas a afirmação (I) é verdadeira.

B todas as afirmações são verdadeiras.

C apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

D todas as afirmações são falsas.

E apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

y y

Page 186: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +16/6/55+ yTeste 8 Considere as seguintes afirmações:

(I) se n for um inteiro positivo, T : Rn → R988 for uma transformação linear sobrejetora, B foruma base deRn e C for uma base deR988, então as colunas da matriz [T]BC serão linearmenteindependentes;

(II) se B = {e1, e2, . . . , e988} for uma base de R988 e T : R988 → R988 for a transformação lineartal que T(e1) = e2 e T(ej) = 0 para todo j = 2, 3, . . . , 988, então

([T]B

)2= 0;

(III) se T : R988 → R988 for uma transformação linear diagonalizável, então a matriz que repre-senta T na base canônica terá determinante não nulo.

Assinale a alternativa correta:

A apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

B todas as afirmações são falsas.

C apenas a afirmação (II) é verdadeira.

D todas as afirmações são verdadeiras.

E apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

Teste 9 Seja S : R2 → P2(R) uma transformação linear tal que

S(1, 2) = 1 + t + t2 e S(2, 3) = −t + t2

e seja T : P2(R)→ R2 a transformação linear definida por

T(a + bt + ct2) = (a− b, b− c),

para quaisquer a, b, c ∈ R. Assinale a alternativa correta:

A Ker(T ◦ S) = [(1, 0)] e Im(T ◦ S) = [(1,−2)].

B Ker(T ◦ S) = [(0, 0)] e Im(T ◦ S) = [(0, 1), (0,−2)].

C Ker(T ◦ S) = [(1, 2)] e Im(T ◦ S) = [(1,−2)].

D Ker(T ◦ S) = [(1, 0)] e Im(T ◦ S) = [(−3,−4)].

E Ker(T ◦ S) = [(3,−2)] e Im(T ◦ S) = [(2, 3)].

y y

Page 187: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +16/7/54+ yTeste 10 Considere a base

B = {(1, 77, 45), (0, 9, 33), (0, 0, 877)}

de R3 e o operador linear T : R3 → R3 tal que:

[T]B =

3 −1 11 1 11 3 1

.

Assinale a alternativa correta:

A T é diagonalizável e os autovalores de T são 2 e 5.

B T não é diagonalizável e os autovalores de T são 2 e 1.

C T é diagonalizável e os autovalores de T são 2, 3+√

172 e 3−

√17

2 .

D T é diagonalizável e os autovalores de T são 2,√

17 e −√

17.

E T não é diagonalizável e os autovalores de T são 2,√

17 e −√

17.

Teste 11 Sejam a e b números reais, B uma base de P2(R), C uma base de M2(R) e T : P2(R) →M2(R) a transformação linear tal que:

[T]BC =

1 −2 b1 −1 12 a 00 1 −1

.

Pode-se afirmar que:

A T será injetora se, e somente se, b 6= 3 e a 6= 1.

B Ker(T) 6= {0}.C T será injetora se, e somente se, b 6= 2 e a 6= 0.

D T é injetora.

E T será injetora se, e somente se, b 6= 2 ou a 6= 0.

y y

Page 188: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +16/8/53+ yTeste 12 Considere a base

B = {1, t + 1, t2 + t + 1}

de P2(R), a baseC = {(1, 0, 1), (1, 1, 0), (0, 1, 1)}

deR3 e a baseD = {1, t, t2} de P2(R). Sejam T : P2(R)→ P2(R) e S : P2(R)→ R3 transformaçõeslineares tais que

S(1) = (2, 2, 2), S(t + 1) = (3, 5, 2), S(t2 + t + 1) = (2, 1, 1)

e:

[S ◦ T]BC =

6 5 312 5 04 0 −1

.

Temos que o determinante da matriz [T]D é igual a:

A −10.

B −3.

C 30.

D −30.

E 10.

Teste 13 Sejam a ∈ R, V um espaço vetorial de dimensão 5 e T : V → V um operador linear cujopolinômio característico seja:

pT(t) = −(t3 − at)(t2 − 4).

Pode-se afirmar que:

A se a = 4, então T será diagonalizável.

B se a < 0, então T não será diagonalizável.

C se a ≥ 4, então T será diagonalizável.

D T é injetor.

E dim(Ker(T)

)≥ 2.

y y

Page 189: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +16/9/52+ yTeste 14 Seja T : R3 → R3 um operador linear tal que

M−1[T]canM =

1 0 00 2 00 0 3

em que

M =

1 0 10 1 11 1 0

e can denota a base canônica de R3. Temos que T(5, 3, 4) é igual a:

A (10, 6, 8).

B (7, 7, 6).

C (8, 5, 9).

D (9, 8, 5).

E (5, 11, 13).

Teste 15 Seja a ∈ R e considere a matriz:

A =

a 0 03 2 06 2 a

.

Pode-se afirmar que:

A se a 6= 2, então A será diagonalizável.

B A não é diagonalizável.

C A será diagonalizável se, e somente se, a = 2.

D A será diagonalizável se, e somente se, a = 1.

E A será diagonalizável se, e somente se, a = 0.

y y

Page 190: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +16/10/51+ yTeste 16 Considere as seguintes afirmações:

(I) se n for um inteiro positivo e A, B ∈ Mn(R) forem matrizes com o mesmo determinante,então A e B serão semelhantes;

(II) se V for um espaço vetorial tal que dim(V) = 1777, I : V → V denotar a transformaçãoidentidade e T : V → V for uma transformação linear tal que 55 e 99 sejam autovalores deT e tal que dim

(Ker(T − 55I)

)= 1776, então T será diagonalizável;

(III) a matriz 77 43 00 77 430 0 77

é diagonalizável.

Assinale a alternativa correta:

A todas as afirmações são verdadeiras.

B apenas as afirmações (II) e (III) são verdadeiras.

C apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

D apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

E apenas a afirmação (II) é verdadeira.

y y

Page 191: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +16/11/50+ y2019 – MAT-3458 – Segunda Prova– Folha de Respostas

Identificação

Nome: NUSP: Turma:

Preencha seu número USP nos campos abaixo. Casotenha só 7 dígitos, deixa a última coluna em branco.

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Respostas

Teste 1: A B C D E

Teste 2: A B C D E

Teste 3: A B C D E

Teste 4: A B C D E

Teste 5: A B C D E

Teste 6: A B C D E

Teste 7: A B C D E

Teste 8: A B C D E

Teste 9: A B C D E

Teste 10: A B C D E

Teste 11: A B C D E

Teste 12: A B C D E

Teste 13: A B C D E

Teste 14: A B C D E

Teste 15: A B C D E

Teste 16: A B C D E

y y

Page 192: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +16/12/49+ y

y y

Page 193: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +17/1/48+ yMAT–3458 — Álgebra Linear para Engenharia II — EP–USP — Segunda Prova — 10/10/2019

IDENTIFICAÇÃO

Nome: NUSP: Turma:

INSTRUÇÕES

1. Não é permitido portar celular (mesmo desligado) durante o exame. Sobre a carteira deixeapenas lápis, borracha, caneta e um documento de identificação com foto. Mochilas, blusase demais pertences devem permancer à frente da sala, juntamente com os celulares (nãocusta repetir) e demais aparelhos eletrônicos, que devem estar desligados.

2. Preencha a tinta, e de maneira legível, todos os campos desta página.

3. Esta prova tem duração máxima de 2 horas. A entrega da prova e saída da sala só é permi-tida após 08h40min.

4. Utilize, se necessário, as páginas seguintes (exceto a última) para rascunho.

5. Preencha, a tinta e completamente, os campos para seu número USP (deixando a últimacoluna em branco, caso tenha menos de 8 dígitos), número da turma (de matrícula nestadisciplina), bem como o nome e assinatura. Isto deve ser feito antes da assinatura da listade presença. Evite erros nesse momento.

6. Assinale apenas uma alternativa por questão, preenchendo completamente o alvéolo. Emcaso de erro, que devem ser evitados, assinale também a alternativa que julgar correta eindique expressamente qual delas deve ser considerada na própria folha de respostas, aolado da questão correspondente.

7. Não haverá tempo adicional para transcrição das alternativas dos testes para a folha derespostas.

8. Não destaque nenhuma folha de sua prova.

Assinatura:

BOA PROVA!

y y

Page 194: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +17/2/47+ y

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Page 195: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +17/3/46+ yTeste 1 Sejam T : R2 → R2 e S : R2 → R2 operadores lineares tais que

(1, 2) ∈ Ker( 1

2 T + S− 2I), (−1,−3) ∈ Ker

( 12 T + S + I

)e S(x, y) = (x + y, x + 2y), para todo (x, y) ∈ R2, em que I : R2 → R2 denota a transformaçãoidentidade. Dados (x, y) ∈ R2, temos que T(x, y) é igual a:

A (7x− 4y, 17x− 9y).

B (7x− 10y, 5x− 9y).

C (14x− 20y, 10x− 18y).

D (14x− 8y, 34x− 18y).

E (28x− 16y, 20x− 36y).

Teste 2 Seja T : P2(R)→ P2(R) um operador linear tal que

Ker(T − 2I) = [1 + t, 1− t2] e Ker(T − I) = [1 + t + t2],

em que I : P2(R)→ P2(R) denota a transformação identidade. Considere a base B = {1, t, t2} deP2(R). Se

[T333]B =

a b cd e fg h i

,

então a + d será igual a:

A 1− 2333.

B −2333.

C 2334.

D 1 + 2334.

E 2− 2333.

y y

Page 196: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +17/4/45+ yTeste 3 Sejam V um espaço vetorial de dimensão finita e T : V → V um operador linear diago-nalizável. Suponha que o polinômio característico de T seja pT(t) = t754 e considere as seguintesafirmações:

(I) o operador T é nulo;

(II) dim(V) = 754;

(III) existem infinitas bases B de V tais que a matriz [T]B seja diagonal.

Assinale a alternativa correta:

A apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

B apenas as afirmações (II) e (III) são verdadeiras.

C apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

D todas as afirmações são verdadeiras.

E apenas a afirmação (II) é verdadeira.

Teste 4 Sejam n um inteiro positivo e A, B ∈ Mn(R) matrizes semelhantes. Assinale a alternativacontendo uma afirmação que Não é necessariamente verdadeira:

A as matrizes transpostas At e Bt são semelhantes.

B para qualquer λ ∈ R, se λ for um autovalor de A, então λ será um autovalor de B.

C as matrizes A e B possuem o mesmo polinômio característico.

D para qualquer v ∈ Rn, se v for um autovetor de A, então v será um autovetor de B.

E as matrizes Ak e Bk são semelhantes, para todo inteiro k ≥ 1.

Teste 5 Considere o espaço vetorialR2 munido do seu produto interno usual. Sejam T : R2 → R2

e S : R2 → R2 os operadores lineares tais que

[T]BC =

(5 − 5

2

0 52

)e [S]CB =

(2 0−1 −1

),

em que B e C são as bases de R2 dadas por:

B = {(2, 1), (1,−2)} e C = {(1, 1), (1,−1)}.

Assinale a alternativa correta:

A nem T nem S são simétricos e as matrizes [T]B e [S]B são semelhantes.

B nem T nem S são simétricos e as matrizes [T]B e [S]B não são semelhantes.

C S é simétrico e T não é simétrico.

D T e S são ambos simétricos.

E T é simétrico e S não é simétrico.

y y

Page 197: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +17/5/44+ yTeste 6 Considere as seguintes afirmações:

(I) se n for um inteiro positivo, A, B ∈ Mn(R) forem matrizes diagonalizáveis e os polinômioscaracterísticos de A e B forem iguais, então A e B serão semelhantes;

(II) se n for um inteiro positivo, A, B ∈ Mn(R) forem matrizes semelhantes e A for simétrica,então B será simétrica;

(III) se V for um espaço vetorial munido de um produto interno e se T : V → V e S : V → Vforem operadores lineares simétricos, então o operador T ◦ S + S ◦ T será simétrico.

Assinale a alternativa correta:

A apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

B todas as afirmações são falsas.

C todas as afirmações são verdadeiras.

D apenas a afirmação (I) é verdadeira.

E apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

Teste 7 Seja a ∈ R e considere a matriz:

A =

a 0 03 2 06 2 a

.

Pode-se afirmar que:

A se a 6= 2, então A será diagonalizável.

B A não é diagonalizável.

C A será diagonalizável se, e somente se, a = 0.

D A será diagonalizável se, e somente se, a = 1.

E A será diagonalizável se, e somente se, a = 2.

y y

Page 198: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +17/6/43+ yTeste 8 Considere as bases B e C de P2(R) dadas por:

B = {1 + t + t2, 1− 7t + t2, t + t2} e C = {7 + 2t, 3 + t, t2}.

Denotando por I : P2(R)→ P2(R) a transformação identidade, teremos que a soma dos elementosna diagonal principal da matriz [I]BC será igual a:

A −52.

B 638 .

C 52.

D 6.

E 658 .

Teste 9 Seja S : R2 → P2(R) uma transformação linear tal que

S(1, 2) = 1 + t + t2 e S(2, 3) = −t + t2

e seja T : P2(R)→ R2 a transformação linear definida por

T(a + bt + ct2) = (a− b, b− c),

para quaisquer a, b, c ∈ R. Assinale a alternativa correta:

A Ker(T ◦ S) = [(1, 0)] e Im(T ◦ S) = [(1,−2)].

B Ker(T ◦ S) = [(0, 0)] e Im(T ◦ S) = [(0, 1), (0,−2)].

C Ker(T ◦ S) = [(3,−2)] e Im(T ◦ S) = [(2, 3)].

D Ker(T ◦ S) = [(1, 2)] e Im(T ◦ S) = [(1,−2)].

E Ker(T ◦ S) = [(1, 0)] e Im(T ◦ S) = [(−3,−4)].

y y

Page 199: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +17/7/42+ yTeste 10 Considere a base

B = {(1, 77, 45), (0, 9, 33), (0, 0, 877)}

de R3 e o operador linear T : R3 → R3 tal que:

[T]B =

3 −1 11 1 11 3 1

.

Assinale a alternativa correta:

A T não é diagonalizável e os autovalores de T são 2,√

17 e −√

17.

B T não é diagonalizável e os autovalores de T são 2 e 1.

C T é diagonalizável e os autovalores de T são 2,√

17 e −√

17.

D T é diagonalizável e os autovalores de T são 2, 3+√

172 e 3−

√17

2 .

E T é diagonalizável e os autovalores de T são 2 e 5.

Teste 11 Seja T : R3 → R3 um operador linear tal que

M−1[T]canM =

1 0 00 2 00 0 3

em que

M =

1 0 10 1 11 1 0

e can denota a base canônica de R3. Temos que T(5, 3, 4) é igual a:

A (7, 7, 6).

B (5, 11, 13).

C (8, 5, 9).

D (10, 6, 8).

E (9, 8, 5).

y y

Page 200: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +17/8/41+ yTeste 12 Considere as seguintes afirmações:

(I) se n for um inteiro positivo, T : Rn → R988 for uma transformação linear sobrejetora, B foruma base deRn e C for uma base deR988, então as colunas da matriz [T]BC serão linearmenteindependentes;

(II) se B = {e1, e2, . . . , e988} for uma base de R988 e T : R988 → R988 for a transformação lineartal que T(e1) = e2 e T(ej) = 0 para todo j = 2, 3, . . . , 988, então

([T]B

)2= 0;

(III) se T : R988 → R988 for uma transformação linear diagonalizável, então a matriz que repre-senta T na base canônica terá determinante não nulo.

Assinale a alternativa correta:

A todas as afirmações são verdadeiras.

B apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

C apenas a afirmação (II) é verdadeira.

D todas as afirmações são falsas.

E apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

Teste 13 Considere a baseB = {1, t + 1, t2 + t + 1}

de P2(R), a baseC = {(1, 0, 1), (1, 1, 0), (0, 1, 1)}

deR3 e a baseD = {1, t, t2} de P2(R). Sejam T : P2(R)→ P2(R) e S : P2(R)→ R3 transformaçõeslineares tais que

S(1) = (2, 2, 2), S(t + 1) = (3, 5, 2), S(t2 + t + 1) = (2, 1, 1)

e:

[S ◦ T]BC =

6 5 312 5 04 0 −1

.

Temos que o determinante da matriz [T]D é igual a:

A 10.

B −10.

C 30.

D −30.

E −3.

y y

Page 201: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +17/9/40+ yTeste 14 Sejam a e b números reais, B uma base de P2(R), C uma base de M2(R) e T : P2(R) →M2(R) a transformação linear tal que:

[T]BC =

1 −2 b1 −1 12 a 00 1 −1

.

Pode-se afirmar que:

A T será injetora se, e somente se, b 6= 2 ou a 6= 0.

B T é injetora.

C Ker(T) 6= {0}.D T será injetora se, e somente se, b 6= 3 e a 6= 1.

E T será injetora se, e somente se, b 6= 2 e a 6= 0.

Teste 15 Sejam a ∈ R, V um espaço vetorial de dimensão 5 e T : V → V um operador linear cujopolinômio característico seja:

pT(t) = −(t3 − at)(t2 − 4).

Pode-se afirmar que:

A se a < 0, então T não será diagonalizável.

B dim(Ker(T)

)≥ 2.

C T é injetor.

D se a = 4, então T será diagonalizável.

E se a ≥ 4, então T será diagonalizável.

y y

Page 202: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +17/10/39+ yTeste 16 Considere as seguintes afirmações:

(I) se n for um inteiro positivo e A, B ∈ Mn(R) forem matrizes com o mesmo determinante,então A e B serão semelhantes;

(II) se V for um espaço vetorial tal que dim(V) = 1777, I : V → V denotar a transformaçãoidentidade e T : V → V for uma transformação linear tal que 55 e 99 sejam autovalores deT e tal que dim

(Ker(T − 55I)

)= 1776, então T será diagonalizável;

(III) a matriz 77 43 00 77 430 0 77

é diagonalizável.

Assinale a alternativa correta:

A apenas as afirmações (II) e (III) são verdadeiras.

B todas as afirmações são verdadeiras.

C apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

D apenas a afirmação (II) é verdadeira.

E apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

y y

Page 203: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +17/11/38+ y2019 – MAT-3458 – Segunda Prova– Folha de Respostas

Identificação

Nome: NUSP: Turma:

Preencha seu número USP nos campos abaixo. Casotenha só 7 dígitos, deixa a última coluna em branco.

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

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0

1

2

3

4

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6

7

8

9

Por favor coloque sua turma nos camposabaixo.

0

1

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6

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8

9

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Respostas

Teste 1: A B C D E

Teste 2: A B C D E

Teste 3: A B C D E

Teste 4: A B C D E

Teste 5: A B C D E

Teste 6: A B C D E

Teste 7: A B C D E

Teste 8: A B C D E

Teste 9: A B C D E

Teste 10: A B C D E

Teste 11: A B C D E

Teste 12: A B C D E

Teste 13: A B C D E

Teste 14: A B C D E

Teste 15: A B C D E

Teste 16: A B C D E

y y

Page 204: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +17/12/37+ y

y y

Page 205: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +18/1/36+ yMAT–3458 — Álgebra Linear para Engenharia II — EP–USP — Segunda Prova — 10/10/2019

IDENTIFICAÇÃO

Nome: NUSP: Turma:

INSTRUÇÕES

1. Não é permitido portar celular (mesmo desligado) durante o exame. Sobre a carteira deixeapenas lápis, borracha, caneta e um documento de identificação com foto. Mochilas, blusase demais pertences devem permancer à frente da sala, juntamente com os celulares (nãocusta repetir) e demais aparelhos eletrônicos, que devem estar desligados.

2. Preencha a tinta, e de maneira legível, todos os campos desta página.

3. Esta prova tem duração máxima de 2 horas. A entrega da prova e saída da sala só é permi-tida após 08h40min.

4. Utilize, se necessário, as páginas seguintes (exceto a última) para rascunho.

5. Preencha, a tinta e completamente, os campos para seu número USP (deixando a últimacoluna em branco, caso tenha menos de 8 dígitos), número da turma (de matrícula nestadisciplina), bem como o nome e assinatura. Isto deve ser feito antes da assinatura da listade presença. Evite erros nesse momento.

6. Assinale apenas uma alternativa por questão, preenchendo completamente o alvéolo. Emcaso de erro, que devem ser evitados, assinale também a alternativa que julgar correta eindique expressamente qual delas deve ser considerada na própria folha de respostas, aolado da questão correspondente.

7. Não haverá tempo adicional para transcrição das alternativas dos testes para a folha derespostas.

8. Não destaque nenhuma folha de sua prova.

Assinatura:

BOA PROVA!

y y

Page 206: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +18/2/35+ y

y y

Page 207: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +18/3/34+ yTeste 1 Sejam T : R2 → R2 e S : R2 → R2 operadores lineares tais que

(1, 2) ∈ Ker( 1

2 T + S− 2I), (−1,−3) ∈ Ker

( 12 T + S + I

)e S(x, y) = (x + y, x + 2y), para todo (x, y) ∈ R2, em que I : R2 → R2 denota a transformaçãoidentidade. Dados (x, y) ∈ R2, temos que T(x, y) é igual a:

A (7x− 10y, 5x− 9y).

B (28x− 16y, 20x− 36y).

C (14x− 20y, 10x− 18y).

D (7x− 4y, 17x− 9y).

E (14x− 8y, 34x− 18y).

Teste 2 Considere as seguintes afirmações:

(I) se n for um inteiro positivo e A, B ∈ Mn(R) forem matrizes com o mesmo determinante,então A e B serão semelhantes;

(II) se V for um espaço vetorial tal que dim(V) = 1777, I : V → V denotar a transformaçãoidentidade e T : V → V for uma transformação linear tal que 55 e 99 sejam autovalores deT e tal que dim

(Ker(T − 55I)

)= 1776, então T será diagonalizável;

(III) a matriz 77 43 00 77 430 0 77

é diagonalizável.

Assinale a alternativa correta:

A apenas a afirmação (II) é verdadeira.

B apenas as afirmações (II) e (III) são verdadeiras.

C todas as afirmações são verdadeiras.

D apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

E apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

y y

Page 208: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +18/4/33+ yTeste 3 Sejam V um espaço vetorial de dimensão finita e T : V → V um operador linear diago-nalizável. Suponha que o polinômio característico de T seja pT(t) = t754 e considere as seguintesafirmações:

(I) o operador T é nulo;

(II) dim(V) = 754;

(III) existem infinitas bases B de V tais que a matriz [T]B seja diagonal.

Assinale a alternativa correta:

A apenas as afirmações (II) e (III) são verdadeiras.

B todas as afirmações são verdadeiras.

C apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

D apenas a afirmação (II) é verdadeira.

E apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

Teste 4 Sejam n um inteiro positivo e A, B ∈ Mn(R) matrizes semelhantes. Assinale a alternativacontendo uma afirmação que Não é necessariamente verdadeira:

A as matrizes Ak e Bk são semelhantes, para todo inteiro k ≥ 1.

B para qualquer v ∈ Rn, se v for um autovetor de A, então v será um autovetor de B.

C as matrizes transpostas At e Bt são semelhantes.

D as matrizes A e B possuem o mesmo polinômio característico.

E para qualquer λ ∈ R, se λ for um autovalor de A, então λ será um autovalor de B.

Teste 5 Sejam a e b números reais, B uma base de P2(R), C uma base de M2(R) e T : P2(R) →M2(R) a transformação linear tal que:

[T]BC =

1 −2 b1 −1 12 a 00 1 −1

.

Pode-se afirmar que:

A T é injetora.

B T será injetora se, e somente se, b 6= 2 ou a 6= 0.

C T será injetora se, e somente se, b 6= 2 e a 6= 0.

D T será injetora se, e somente se, b 6= 3 e a 6= 1.

E Ker(T) 6= {0}.

y y

Page 209: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +18/5/32+ yTeste 6 Seja a ∈ R e considere a matriz:

A =

a 0 03 2 06 2 a

.

Pode-se afirmar que:

A se a 6= 2, então A será diagonalizável.

B A não é diagonalizável.

C A será diagonalizável se, e somente se, a = 1.

D A será diagonalizável se, e somente se, a = 0.

E A será diagonalizável se, e somente se, a = 2.

Teste 7 Considere as seguintes afirmações:

(I) se n for um inteiro positivo, T : Rn → R988 for uma transformação linear sobrejetora, B foruma base deRn e C for uma base deR988, então as colunas da matriz [T]BC serão linearmenteindependentes;

(II) se B = {e1, e2, . . . , e988} for uma base de R988 e T : R988 → R988 for a transformação lineartal que T(e1) = e2 e T(ej) = 0 para todo j = 2, 3, . . . , 988, então

([T]B

)2= 0;

(III) se T : R988 → R988 for uma transformação linear diagonalizável, então a matriz que repre-senta T na base canônica terá determinante não nulo.

Assinale a alternativa correta:

A apenas a afirmação (II) é verdadeira.

B apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

C todas as afirmações são verdadeiras.

D todas as afirmações são falsas.

E apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

y y

Page 210: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +18/6/31+ yTeste 8 Sejam a ∈ R, V um espaço vetorial de dimensão 5 e T : V → V um operador linear cujopolinômio característico seja:

pT(t) = −(t3 − at)(t2 − 4).

Pode-se afirmar que:

A dim(Ker(T)

)≥ 2.

B T é injetor.

C se a ≥ 4, então T será diagonalizável.

D se a < 0, então T não será diagonalizável.

E se a = 4, então T será diagonalizável.

Teste 9 Considere as seguintes afirmações:

(I) se n for um inteiro positivo, A, B ∈ Mn(R) forem matrizes diagonalizáveis e os polinômioscaracterísticos de A e B forem iguais, então A e B serão semelhantes;

(II) se n for um inteiro positivo, A, B ∈ Mn(R) forem matrizes semelhantes e A for simétrica,então B será simétrica;

(III) se V for um espaço vetorial munido de um produto interno e se T : V → V e S : V → Vforem operadores lineares simétricos, então o operador T ◦ S + S ◦ T será simétrico.

Assinale a alternativa correta:

A todas as afirmações são falsas.

B apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

C apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

D apenas a afirmação (I) é verdadeira.

E todas as afirmações são verdadeiras.

y y

Page 211: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +18/7/30+ yTeste 10 Seja S : R2 → P2(R) uma transformação linear tal que

S(1, 2) = 1 + t + t2 e S(2, 3) = −t + t2

e seja T : P2(R)→ R2 a transformação linear definida por

T(a + bt + ct2) = (a− b, b− c),

para quaisquer a, b, c ∈ R. Assinale a alternativa correta:

A Ker(T ◦ S) = [(3,−2)] e Im(T ◦ S) = [(2, 3)].

B Ker(T ◦ S) = [(1, 0)] e Im(T ◦ S) = [(1,−2)].

C Ker(T ◦ S) = [(0, 0)] e Im(T ◦ S) = [(0, 1), (0,−2)].

D Ker(T ◦ S) = [(1, 2)] e Im(T ◦ S) = [(1,−2)].

E Ker(T ◦ S) = [(1, 0)] e Im(T ◦ S) = [(−3,−4)].

Teste 11 Considere o espaço vetorial R2 munido do seu produto interno usual. Sejam T : R2 →R2 e S : R2 → R2 os operadores lineares tais que

[T]BC =

(5 − 5

2

0 52

)e [S]CB =

(2 0−1 −1

),

em que B e C são as bases de R2 dadas por:

B = {(2, 1), (1,−2)} e C = {(1, 1), (1,−1)}.

Assinale a alternativa correta:

A T e S são ambos simétricos.

B nem T nem S são simétricos e as matrizes [T]B e [S]B não são semelhantes.

C T é simétrico e S não é simétrico.

D nem T nem S são simétricos e as matrizes [T]B e [S]B são semelhantes.

E S é simétrico e T não é simétrico.

y y

Page 212: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +18/8/29+ yTeste 12 Considere a base

B = {1, t + 1, t2 + t + 1}

de P2(R), a baseC = {(1, 0, 1), (1, 1, 0), (0, 1, 1)}

deR3 e a baseD = {1, t, t2} de P2(R). Sejam T : P2(R)→ P2(R) e S : P2(R)→ R3 transformaçõeslineares tais que

S(1) = (2, 2, 2), S(t + 1) = (3, 5, 2), S(t2 + t + 1) = (2, 1, 1)

e:

[S ◦ T]BC =

6 5 312 5 04 0 −1

.

Temos que o determinante da matriz [T]D é igual a:

A −3.

B −10.

C −30.

D 30.

E 10.

Teste 13 Considere a base

B = {(1, 77, 45), (0, 9, 33), (0, 0, 877)}

de R3 e o operador linear T : R3 → R3 tal que:

[T]B =

3 −1 11 1 11 3 1

.

Assinale a alternativa correta:

A T não é diagonalizável e os autovalores de T são 2 e 1.

B T não é diagonalizável e os autovalores de T são 2,√

17 e −√

17.

C T é diagonalizável e os autovalores de T são 2, 3+√

172 e 3−

√17

2 .

D T é diagonalizável e os autovalores de T são 2 e 5.

E T é diagonalizável e os autovalores de T são 2,√

17 e −√

17.

y y

Page 213: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +18/9/28+ yTeste 14 Considere as bases B e C de P2(R) dadas por:

B = {1 + t + t2, 1− 7t + t2, t + t2} e C = {7 + 2t, 3 + t, t2}.

Denotando por I : P2(R)→ P2(R) a transformação identidade, teremos que a soma dos elementosna diagonal principal da matriz [I]BC será igual a:

A 638 .

B 52.

C 6.

D −52.

E 658 .

Teste 15 Seja T : P2(R)→ P2(R) um operador linear tal que

Ker(T − 2I) = [1 + t, 1− t2] e Ker(T − I) = [1 + t + t2],

em que I : P2(R)→ P2(R) denota a transformação identidade. Considere a base B = {1, t, t2} deP2(R). Se

[T333]B =

a b cd e fg h i

,

então a + d será igual a:

A 1 + 2334.

B 1− 2333.

C −2333.

D 2334.

E 2− 2333.

y y

Page 214: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +18/10/27+ yTeste 16 Seja T : R3 → R3 um operador linear tal que

M−1[T]canM =

1 0 00 2 00 0 3

em que

M =

1 0 10 1 11 1 0

e can denota a base canônica de R3. Temos que T(5, 3, 4) é igual a:

A (5, 11, 13).

B (10, 6, 8).

C (7, 7, 6).

D (8, 5, 9).

E (9, 8, 5).

y y

Page 215: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +18/11/26+ y2019 – MAT-3458 – Segunda Prova– Folha de Respostas

Identificação

Nome: NUSP: Turma:

Preencha seu número USP nos campos abaixo. Casotenha só 7 dígitos, deixa a última coluna em branco.

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Por favor coloque sua turma nos camposabaixo.

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Respostas

Teste 1: A B C D E

Teste 2: A B C D E

Teste 3: A B C D E

Teste 4: A B C D E

Teste 5: A B C D E

Teste 6: A B C D E

Teste 7: A B C D E

Teste 8: A B C D E

Teste 9: A B C D E

Teste 10: A B C D E

Teste 11: A B C D E

Teste 12: A B C D E

Teste 13: A B C D E

Teste 14: A B C D E

Teste 15: A B C D E

Teste 16: A B C D E

y y

Page 216: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +18/12/25+ y

y y

Page 217: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +19/1/24+ yMAT–3458 — Álgebra Linear para Engenharia II — EP–USP — Segunda Prova — 10/10/2019

IDENTIFICAÇÃO

Nome: NUSP: Turma:

INSTRUÇÕES

1. Não é permitido portar celular (mesmo desligado) durante o exame. Sobre a carteira deixeapenas lápis, borracha, caneta e um documento de identificação com foto. Mochilas, blusase demais pertences devem permancer à frente da sala, juntamente com os celulares (nãocusta repetir) e demais aparelhos eletrônicos, que devem estar desligados.

2. Preencha a tinta, e de maneira legível, todos os campos desta página.

3. Esta prova tem duração máxima de 2 horas. A entrega da prova e saída da sala só é permi-tida após 08h40min.

4. Utilize, se necessário, as páginas seguintes (exceto a última) para rascunho.

5. Preencha, a tinta e completamente, os campos para seu número USP (deixando a últimacoluna em branco, caso tenha menos de 8 dígitos), número da turma (de matrícula nestadisciplina), bem como o nome e assinatura. Isto deve ser feito antes da assinatura da listade presença. Evite erros nesse momento.

6. Assinale apenas uma alternativa por questão, preenchendo completamente o alvéolo. Emcaso de erro, que devem ser evitados, assinale também a alternativa que julgar correta eindique expressamente qual delas deve ser considerada na própria folha de respostas, aolado da questão correspondente.

7. Não haverá tempo adicional para transcrição das alternativas dos testes para a folha derespostas.

8. Não destaque nenhuma folha de sua prova.

Assinatura:

BOA PROVA!

y y

Page 218: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +19/2/23+ y

y y

Page 219: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +19/3/22+ yTeste 1 Seja T : R3 → R3 um operador linear tal que

M−1[T]canM =

1 0 00 2 00 0 3

em que

M =

1 0 10 1 11 1 0

e can denota a base canônica de R3. Temos que T(5, 3, 4) é igual a:

A (9, 8, 5).

B (10, 6, 8).

C (8, 5, 9).

D (5, 11, 13).

E (7, 7, 6).

Teste 2 Considere as seguintes afirmações:

(I) se n for um inteiro positivo e A, B ∈ Mn(R) forem matrizes com o mesmo determinante,então A e B serão semelhantes;

(II) se V for um espaço vetorial tal que dim(V) = 1777, I : V → V denotar a transformaçãoidentidade e T : V → V for uma transformação linear tal que 55 e 99 sejam autovalores deT e tal que dim

(Ker(T − 55I)

)= 1776, então T será diagonalizável;

(III) a matriz 77 43 00 77 430 0 77

é diagonalizável.

Assinale a alternativa correta:

A apenas as afirmações (II) e (III) são verdadeiras.

B apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

C apenas a afirmação (II) é verdadeira.

D apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

E todas as afirmações são verdadeiras.

y y

Page 220: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +19/4/21+ yTeste 3 Sejam T : R2 → R2 e S : R2 → R2 operadores lineares tais que

(1, 2) ∈ Ker( 1

2 T + S− 2I), (−1,−3) ∈ Ker

( 12 T + S + I

)e S(x, y) = (x + y, x + 2y), para todo (x, y) ∈ R2, em que I : R2 → R2 denota a transformaçãoidentidade. Dados (x, y) ∈ R2, temos que T(x, y) é igual a:

A (14x− 20y, 10x− 18y).

B (28x− 16y, 20x− 36y).

C (14x− 8y, 34x− 18y).

D (7x− 4y, 17x− 9y).

E (7x− 10y, 5x− 9y).

Teste 4 Considere as bases B e C de P2(R) dadas por:

B = {1 + t + t2, 1− 7t + t2, t + t2} e C = {7 + 2t, 3 + t, t2}.

Denotando por I : P2(R)→ P2(R) a transformação identidade, teremos que a soma dos elementosna diagonal principal da matriz [I]BC será igual a:

A 52.

B 658 .

C 638 .

D 6.

E −52.

y y

Page 221: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +19/5/20+ yTeste 5 Sejam V um espaço vetorial de dimensão finita e T : V → V um operador linear diago-nalizável. Suponha que o polinômio característico de T seja pT(t) = t754 e considere as seguintesafirmações:

(I) o operador T é nulo;

(II) dim(V) = 754;

(III) existem infinitas bases B de V tais que a matriz [T]B seja diagonal.

Assinale a alternativa correta:

A apenas as afirmações (II) e (III) são verdadeiras.

B todas as afirmações são verdadeiras.

C apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

D apenas a afirmação (II) é verdadeira.

E apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

Teste 6 Sejam a e b números reais, B uma base de P2(R), C uma base de M2(R) e T : P2(R) →M2(R) a transformação linear tal que:

[T]BC =

1 −2 b1 −1 12 a 00 1 −1

.

Pode-se afirmar que:

A T será injetora se, e somente se, b 6= 2 ou a 6= 0.

B T será injetora se, e somente se, b 6= 2 e a 6= 0.

C T será injetora se, e somente se, b 6= 3 e a 6= 1.

D T é injetora.

E Ker(T) 6= {0}.

y y

Page 222: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +19/6/19+ yTeste 7 Considere as seguintes afirmações:

(I) se n for um inteiro positivo, T : Rn → R988 for uma transformação linear sobrejetora, B foruma base deRn e C for uma base deR988, então as colunas da matriz [T]BC serão linearmenteindependentes;

(II) se B = {e1, e2, . . . , e988} for uma base de R988 e T : R988 → R988 for a transformação lineartal que T(e1) = e2 e T(ej) = 0 para todo j = 2, 3, . . . , 988, então

([T]B

)2= 0;

(III) se T : R988 → R988 for uma transformação linear diagonalizável, então a matriz que repre-senta T na base canônica terá determinante não nulo.

Assinale a alternativa correta:

A apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

B todas as afirmações são falsas.

C apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

D apenas a afirmação (II) é verdadeira.

E todas as afirmações são verdadeiras.

Teste 8 Seja a ∈ R e considere a matriz:

A =

a 0 03 2 06 2 a

.

Pode-se afirmar que:

A A será diagonalizável se, e somente se, a = 2.

B A não é diagonalizável.

C se a 6= 2, então A será diagonalizável.

D A será diagonalizável se, e somente se, a = 1.

E A será diagonalizável se, e somente se, a = 0.

y y

Page 223: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +19/7/18+ yTeste 9 Seja T : P2(R)→ P2(R) um operador linear tal que

Ker(T − 2I) = [1 + t, 1− t2] e Ker(T − I) = [1 + t + t2],

em que I : P2(R)→ P2(R) denota a transformação identidade. Considere a base B = {1, t, t2} deP2(R). Se

[T333]B =

a b cd e fg h i

,

então a + d será igual a:

A 1− 2333.

B −2333.

C 2− 2333.

D 1 + 2334.

E 2334.

Teste 10 Sejam n um inteiro positivo e A, B ∈ Mn(R) matrizes semelhantes. Assinale a alterna-tiva contendo uma afirmação que Não é necessariamente verdadeira:

A as matrizes transpostas At e Bt são semelhantes.

B as matrizes Ak e Bk são semelhantes, para todo inteiro k ≥ 1.

C para qualquer v ∈ Rn, se v for um autovetor de A, então v será um autovetor de B.

D as matrizes A e B possuem o mesmo polinômio característico.

E para qualquer λ ∈ R, se λ for um autovalor de A, então λ será um autovalor de B.

y y

Page 224: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +19/8/17+ yTeste 11 Considere a base

B = {(1, 77, 45), (0, 9, 33), (0, 0, 877)}

de R3 e o operador linear T : R3 → R3 tal que:

[T]B =

3 −1 11 1 11 3 1

.

Assinale a alternativa correta:

A T é diagonalizável e os autovalores de T são 2, 3+√

172 e 3−

√17

2 .

B T é diagonalizável e os autovalores de T são 2,√

17 e −√

17.

C T não é diagonalizável e os autovalores de T são 2,√

17 e −√

17.

D T não é diagonalizável e os autovalores de T são 2 e 1.

E T é diagonalizável e os autovalores de T são 2 e 5.

Teste 12 Sejam a ∈ R, V um espaço vetorial de dimensão 5 e T : V → V um operador linear cujopolinômio característico seja:

pT(t) = −(t3 − at)(t2 − 4).

Pode-se afirmar que:

A se a = 4, então T será diagonalizável.

B T é injetor.

C se a < 0, então T não será diagonalizável.

D se a ≥ 4, então T será diagonalizável.

E dim(Ker(T)

)≥ 2.

y y

Page 225: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +19/9/16+ yTeste 13 Considere a base

B = {1, t + 1, t2 + t + 1}

de P2(R), a baseC = {(1, 0, 1), (1, 1, 0), (0, 1, 1)}

deR3 e a baseD = {1, t, t2} de P2(R). Sejam T : P2(R)→ P2(R) e S : P2(R)→ R3 transformaçõeslineares tais que

S(1) = (2, 2, 2), S(t + 1) = (3, 5, 2), S(t2 + t + 1) = (2, 1, 1)

e:

[S ◦ T]BC =

6 5 312 5 04 0 −1

.

Temos que o determinante da matriz [T]D é igual a:

A 30.

B −10.

C 10.

D −30.

E −3.

Teste 14 Seja S : R2 → P2(R) uma transformação linear tal que

S(1, 2) = 1 + t + t2 e S(2, 3) = −t + t2

e seja T : P2(R)→ R2 a transformação linear definida por

T(a + bt + ct2) = (a− b, b− c),

para quaisquer a, b, c ∈ R. Assinale a alternativa correta:

A Ker(T ◦ S) = [(1, 0)] e Im(T ◦ S) = [(−3,−4)].

B Ker(T ◦ S) = [(0, 0)] e Im(T ◦ S) = [(0, 1), (0,−2)].

C Ker(T ◦ S) = [(3,−2)] e Im(T ◦ S) = [(2, 3)].

D Ker(T ◦ S) = [(1, 2)] e Im(T ◦ S) = [(1,−2)].

E Ker(T ◦ S) = [(1, 0)] e Im(T ◦ S) = [(1,−2)].

y y

Page 226: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +19/10/15+ yTeste 15 Considere as seguintes afirmações:

(I) se n for um inteiro positivo, A, B ∈ Mn(R) forem matrizes diagonalizáveis e os polinômioscaracterísticos de A e B forem iguais, então A e B serão semelhantes;

(II) se n for um inteiro positivo, A, B ∈ Mn(R) forem matrizes semelhantes e A for simétrica,então B será simétrica;

(III) se V for um espaço vetorial munido de um produto interno e se T : V → V e S : V → Vforem operadores lineares simétricos, então o operador T ◦ S + S ◦ T será simétrico.

Assinale a alternativa correta:

A apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

B apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

C apenas a afirmação (I) é verdadeira.

D todas as afirmações são falsas.

E todas as afirmações são verdadeiras.

Teste 16 Considere o espaço vetorial R2 munido do seu produto interno usual. Sejam T : R2 →R2 e S : R2 → R2 os operadores lineares tais que

[T]BC =

(5 − 5

2

0 52

)e [S]CB =

(2 0−1 −1

),

em que B e C são as bases de R2 dadas por:

B = {(2, 1), (1,−2)} e C = {(1, 1), (1,−1)}.

Assinale a alternativa correta:

A T é simétrico e S não é simétrico.

B nem T nem S são simétricos e as matrizes [T]B e [S]B não são semelhantes.

C S é simétrico e T não é simétrico.

D T e S são ambos simétricos.

E nem T nem S são simétricos e as matrizes [T]B e [S]B são semelhantes.

y y

Page 227: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +19/11/14+ y2019 – MAT-3458 – Segunda Prova– Folha de Respostas

Identificação

Nome: NUSP: Turma:

Preencha seu número USP nos campos abaixo. Casotenha só 7 dígitos, deixa a última coluna em branco.

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Por favor coloque sua turma nos camposabaixo.

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Respostas

Teste 1: A B C D E

Teste 2: A B C D E

Teste 3: A B C D E

Teste 4: A B C D E

Teste 5: A B C D E

Teste 6: A B C D E

Teste 7: A B C D E

Teste 8: A B C D E

Teste 9: A B C D E

Teste 10: A B C D E

Teste 11: A B C D E

Teste 12: A B C D E

Teste 13: A B C D E

Teste 14: A B C D E

Teste 15: A B C D E

Teste 16: A B C D E

y y

Page 228: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +19/12/13+ y

y y

Page 229: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +20/1/12+ yMAT–3458 — Álgebra Linear para Engenharia II — EP–USP — Segunda Prova — 10/10/2019

IDENTIFICAÇÃO

Nome: NUSP: Turma:

INSTRUÇÕES

1. Não é permitido portar celular (mesmo desligado) durante o exame. Sobre a carteira deixeapenas lápis, borracha, caneta e um documento de identificação com foto. Mochilas, blusase demais pertences devem permancer à frente da sala, juntamente com os celulares (nãocusta repetir) e demais aparelhos eletrônicos, que devem estar desligados.

2. Preencha a tinta, e de maneira legível, todos os campos desta página.

3. Esta prova tem duração máxima de 2 horas. A entrega da prova e saída da sala só é permi-tida após 08h40min.

4. Utilize, se necessário, as páginas seguintes (exceto a última) para rascunho.

5. Preencha, a tinta e completamente, os campos para seu número USP (deixando a últimacoluna em branco, caso tenha menos de 8 dígitos), número da turma (de matrícula nestadisciplina), bem como o nome e assinatura. Isto deve ser feito antes da assinatura da listade presença. Evite erros nesse momento.

6. Assinale apenas uma alternativa por questão, preenchendo completamente o alvéolo. Emcaso de erro, que devem ser evitados, assinale também a alternativa que julgar correta eindique expressamente qual delas deve ser considerada na própria folha de respostas, aolado da questão correspondente.

7. Não haverá tempo adicional para transcrição das alternativas dos testes para a folha derespostas.

8. Não destaque nenhuma folha de sua prova.

Assinatura:

BOA PROVA!

y y

Page 230: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +20/2/11+ y

y y

Page 231: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +20/3/10+ yTeste 1 Considere a base

B = {1, t + 1, t2 + t + 1}

de P2(R), a baseC = {(1, 0, 1), (1, 1, 0), (0, 1, 1)}

deR3 e a baseD = {1, t, t2} de P2(R). Sejam T : P2(R)→ P2(R) e S : P2(R)→ R3 transformaçõeslineares tais que

S(1) = (2, 2, 2), S(t + 1) = (3, 5, 2), S(t2 + t + 1) = (2, 1, 1)

e:

[S ◦ T]BC =

6 5 312 5 04 0 −1

.

Temos que o determinante da matriz [T]D é igual a:

A −30.

B 30.

C 10.

D −10.

E −3.

Teste 2 Seja T : R3 → R3 um operador linear tal que

M−1[T]canM =

1 0 00 2 00 0 3

em que

M =

1 0 10 1 11 1 0

e can denota a base canônica de R3. Temos que T(5, 3, 4) é igual a:

A (7, 7, 6).

B (9, 8, 5).

C (5, 11, 13).

D (8, 5, 9).

E (10, 6, 8).

y y

Page 232: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +20/4/9+ yTeste 3 Sejam a e b números reais, B uma base de P2(R), C uma base de M2(R) e T : P2(R) →M2(R) a transformação linear tal que:

[T]BC =

1 −2 b1 −1 12 a 00 1 −1

.

Pode-se afirmar que:

A T será injetora se, e somente se, b 6= 2 e a 6= 0.

B T será injetora se, e somente se, b 6= 2 ou a 6= 0.

C T é injetora.

D T será injetora se, e somente se, b 6= 3 e a 6= 1.

E Ker(T) 6= {0}.

Teste 4 Considere a base

B = {(1, 77, 45), (0, 9, 33), (0, 0, 877)}

de R3 e o operador linear T : R3 → R3 tal que:

[T]B =

3 −1 11 1 11 3 1

.

Assinale a alternativa correta:

A T é diagonalizável e os autovalores de T são 2, 3+√

172 e 3−

√17

2 .

B T é diagonalizável e os autovalores de T são 2,√

17 e −√

17.

C T não é diagonalizável e os autovalores de T são 2 e 1.

D T é diagonalizável e os autovalores de T são 2 e 5.

E T não é diagonalizável e os autovalores de T são 2,√

17 e −√

17.

y y

Page 233: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +20/5/8+ yTeste 5 Considere as seguintes afirmações:

(I) se n for um inteiro positivo, T : Rn → R988 for uma transformação linear sobrejetora, B foruma base deRn e C for uma base deR988, então as colunas da matriz [T]BC serão linearmenteindependentes;

(II) se B = {e1, e2, . . . , e988} for uma base de R988 e T : R988 → R988 for a transformação lineartal que T(e1) = e2 e T(ej) = 0 para todo j = 2, 3, . . . , 988, então

([T]B

)2= 0;

(III) se T : R988 → R988 for uma transformação linear diagonalizável, então a matriz que repre-senta T na base canônica terá determinante não nulo.

Assinale a alternativa correta:

A apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

B apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

C apenas a afirmação (II) é verdadeira.

D todas as afirmações são verdadeiras.

E todas as afirmações são falsas.

Teste 6 Considere as bases B e C de P2(R) dadas por:

B = {1 + t + t2, 1− 7t + t2, t + t2} e C = {7 + 2t, 3 + t, t2}.

Denotando por I : P2(R)→ P2(R) a transformação identidade, teremos que a soma dos elementosna diagonal principal da matriz [I]BC será igual a:

A −52.

B 638 .

C 52.

D 6.

E 658 .

Teste 7 Sejam a ∈ R, V um espaço vetorial de dimensão 5 e T : V → V um operador linear cujopolinômio característico seja:

pT(t) = −(t3 − at)(t2 − 4).

Pode-se afirmar que:

A dim(Ker(T)

)≥ 2.

B T é injetor.

C se a = 4, então T será diagonalizável.

D se a ≥ 4, então T será diagonalizável.

E se a < 0, então T não será diagonalizável.

y y

Page 234: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +20/6/7+ yTeste 8 Considere as seguintes afirmações:

(I) se n for um inteiro positivo, A, B ∈ Mn(R) forem matrizes diagonalizáveis e os polinômioscaracterísticos de A e B forem iguais, então A e B serão semelhantes;

(II) se n for um inteiro positivo, A, B ∈ Mn(R) forem matrizes semelhantes e A for simétrica,então B será simétrica;

(III) se V for um espaço vetorial munido de um produto interno e se T : V → V e S : V → Vforem operadores lineares simétricos, então o operador T ◦ S + S ◦ T será simétrico.

Assinale a alternativa correta:

A todas as afirmações são verdadeiras.

B apenas a afirmação (I) é verdadeira.

C apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

D apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

E todas as afirmações são falsas.

Teste 9 Considere as seguintes afirmações:

(I) se n for um inteiro positivo e A, B ∈ Mn(R) forem matrizes com o mesmo determinante,então A e B serão semelhantes;

(II) se V for um espaço vetorial tal que dim(V) = 1777, I : V → V denotar a transformaçãoidentidade e T : V → V for uma transformação linear tal que 55 e 99 sejam autovalores deT e tal que dim

(Ker(T − 55I)

)= 1776, então T será diagonalizável;

(III) a matriz 77 43 00 77 430 0 77

é diagonalizável.

Assinale a alternativa correta:

A apenas as afirmações (II) e (III) são verdadeiras.

B apenas a afirmação (II) é verdadeira.

C apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

D todas as afirmações são verdadeiras.

E apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

y y

Page 235: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +20/7/6+ yTeste 10 Seja a ∈ R e considere a matriz:

A =

a 0 03 2 06 2 a

.

Pode-se afirmar que:

A se a 6= 2, então A será diagonalizável.

B A não é diagonalizável.

C A será diagonalizável se, e somente se, a = 0.

D A será diagonalizável se, e somente se, a = 2.

E A será diagonalizável se, e somente se, a = 1.

Teste 11 Sejam n um inteiro positivo e A, B ∈ Mn(R) matrizes semelhantes. Assinale a alterna-tiva contendo uma afirmação que Não é necessariamente verdadeira:

A para qualquer v ∈ Rn, se v for um autovetor de A, então v será um autovetor de B.

B as matrizes A e B possuem o mesmo polinômio característico.

C as matrizes Ak e Bk são semelhantes, para todo inteiro k ≥ 1.

D as matrizes transpostas At e Bt são semelhantes.

E para qualquer λ ∈ R, se λ for um autovalor de A, então λ será um autovalor de B.

y y

Page 236: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +20/8/5+ yTeste 12 Seja S : R2 → P2(R) uma transformação linear tal que

S(1, 2) = 1 + t + t2 e S(2, 3) = −t + t2

e seja T : P2(R)→ R2 a transformação linear definida por

T(a + bt + ct2) = (a− b, b− c),

para quaisquer a, b, c ∈ R. Assinale a alternativa correta:

A Ker(T ◦ S) = [(0, 0)] e Im(T ◦ S) = [(0, 1), (0,−2)].

B Ker(T ◦ S) = [(1, 2)] e Im(T ◦ S) = [(1,−2)].

C Ker(T ◦ S) = [(3,−2)] e Im(T ◦ S) = [(2, 3)].

D Ker(T ◦ S) = [(1, 0)] e Im(T ◦ S) = [(−3,−4)].

E Ker(T ◦ S) = [(1, 0)] e Im(T ◦ S) = [(1,−2)].

Teste 13 Sejam V um espaço vetorial de dimensão finita e T : V → V um operador lineardiagonalizável. Suponha que o polinômio característico de T seja pT(t) = t754 e considere asseguintes afirmações:

(I) o operador T é nulo;

(II) dim(V) = 754;

(III) existem infinitas bases B de V tais que a matriz [T]B seja diagonal.

Assinale a alternativa correta:

A apenas a afirmação (II) é verdadeira.

B apenas as afirmações (II) e (III) são verdadeiras.

C apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

D todas as afirmações são verdadeiras.

E apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

y y

Page 237: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +20/9/4+ yTeste 14 Sejam T : R2 → R2 e S : R2 → R2 operadores lineares tais que

(1, 2) ∈ Ker( 1

2 T + S− 2I), (−1,−3) ∈ Ker

( 12 T + S + I

)e S(x, y) = (x + y, x + 2y), para todo (x, y) ∈ R2, em que I : R2 → R2 denota a transformaçãoidentidade. Dados (x, y) ∈ R2, temos que T(x, y) é igual a:

A (7x− 4y, 17x− 9y).

B (14x− 8y, 34x− 18y).

C (7x− 10y, 5x− 9y).

D (28x− 16y, 20x− 36y).

E (14x− 20y, 10x− 18y).

Teste 15 Seja T : P2(R)→ P2(R) um operador linear tal que

Ker(T − 2I) = [1 + t, 1− t2] e Ker(T − I) = [1 + t + t2],

em que I : P2(R)→ P2(R) denota a transformação identidade. Considere a base B = {1, t, t2} deP2(R). Se

[T333]B =

a b cd e fg h i

,

então a + d será igual a:

A 2334.

B 1− 2333.

C −2333.

D 2− 2333.

E 1 + 2334.

y y

Page 238: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +20/10/3+ yTeste 16 Considere o espaço vetorial R2 munido do seu produto interno usual. Sejam T : R2 →R2 e S : R2 → R2 os operadores lineares tais que

[T]BC =

(5 − 5

2

0 52

)e [S]CB =

(2 0−1 −1

),

em que B e C são as bases de R2 dadas por:

B = {(2, 1), (1,−2)} e C = {(1, 1), (1,−1)}.

Assinale a alternativa correta:

A T é simétrico e S não é simétrico.

B T e S são ambos simétricos.

C S é simétrico e T não é simétrico.

D nem T nem S são simétricos e as matrizes [T]B e [S]B não são semelhantes.

E nem T nem S são simétricos e as matrizes [T]B e [S]B são semelhantes.

y y

Page 239: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +20/11/2+ y2019 – MAT-3458 – Segunda Prova– Folha de Respostas

Identificação

Nome: NUSP: Turma:

Preencha seu número USP nos campos abaixo. Casotenha só 7 dígitos, deixa a última coluna em branco.

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0

1

2

3

4

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6

7

8

9

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Por favor coloque sua turma nos camposabaixo.

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Respostas

Teste 1: A B C D E

Teste 2: A B C D E

Teste 3: A B C D E

Teste 4: A B C D E

Teste 5: A B C D E

Teste 6: A B C D E

Teste 7: A B C D E

Teste 8: A B C D E

Teste 9: A B C D E

Teste 10: A B C D E

Teste 11: A B C D E

Teste 12: A B C D E

Teste 13: A B C D E

Teste 14: A B C D E

Teste 15: A B C D E

Teste 16: A B C D E

y y

Page 240: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +20/12/1+ y

y y

Page 241: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +21/1/60+ yMAT–3458 — Álgebra Linear para Engenharia II — EP–USP — Segunda Prova — 10/10/2019

IDENTIFICAÇÃO

Nome: NUSP: Turma:

INSTRUÇÕES

1. Não é permitido portar celular (mesmo desligado) durante o exame. Sobre a carteira deixeapenas lápis, borracha, caneta e um documento de identificação com foto. Mochilas, blusase demais pertences devem permancer à frente da sala, juntamente com os celulares (nãocusta repetir) e demais aparelhos eletrônicos, que devem estar desligados.

2. Preencha a tinta, e de maneira legível, todos os campos desta página.

3. Esta prova tem duração máxima de 2 horas. A entrega da prova e saída da sala só é permi-tida após 08h40min.

4. Utilize, se necessário, as páginas seguintes (exceto a última) para rascunho.

5. Preencha, a tinta e completamente, os campos para seu número USP (deixando a últimacoluna em branco, caso tenha menos de 8 dígitos), número da turma (de matrícula nestadisciplina), bem como o nome e assinatura. Isto deve ser feito antes da assinatura da listade presença. Evite erros nesse momento.

6. Assinale apenas uma alternativa por questão, preenchendo completamente o alvéolo. Emcaso de erro, que devem ser evitados, assinale também a alternativa que julgar correta eindique expressamente qual delas deve ser considerada na própria folha de respostas, aolado da questão correspondente.

7. Não haverá tempo adicional para transcrição das alternativas dos testes para a folha derespostas.

8. Não destaque nenhuma folha de sua prova.

Assinatura:

BOA PROVA!

y y

Page 242: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +21/2/59+ y

y y

Page 243: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +21/3/58+ yTeste 1 Considere a base

B = {(1, 77, 45), (0, 9, 33), (0, 0, 877)}

de R3 e o operador linear T : R3 → R3 tal que:

[T]B =

3 −1 11 1 11 3 1

.

Assinale a alternativa correta:

A T é diagonalizável e os autovalores de T são 2,√

17 e −√

17.

B T é diagonalizável e os autovalores de T são 2 e 5.

C T não é diagonalizável e os autovalores de T são 2,√

17 e −√

17.

D T não é diagonalizável e os autovalores de T são 2 e 1.

E T é diagonalizável e os autovalores de T são 2, 3+√

172 e 3−

√17

2 .

Teste 2 Considere a baseB = {1, t + 1, t2 + t + 1}

de P2(R), a baseC = {(1, 0, 1), (1, 1, 0), (0, 1, 1)}

deR3 e a baseD = {1, t, t2} de P2(R). Sejam T : P2(R)→ P2(R) e S : P2(R)→ R3 transformaçõeslineares tais que

S(1) = (2, 2, 2), S(t + 1) = (3, 5, 2), S(t2 + t + 1) = (2, 1, 1)

e:

[S ◦ T]BC =

6 5 312 5 04 0 −1

.

Temos que o determinante da matriz [T]D é igual a:

A 30.

B −10.

C 10.

D −3.

E −30.

y y

Page 244: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +21/4/57+ yTeste 3 Sejam T : R2 → R2 e S : R2 → R2 operadores lineares tais que

(1, 2) ∈ Ker( 1

2 T + S− 2I), (−1,−3) ∈ Ker

( 12 T + S + I

)e S(x, y) = (x + y, x + 2y), para todo (x, y) ∈ R2, em que I : R2 → R2 denota a transformaçãoidentidade. Dados (x, y) ∈ R2, temos que T(x, y) é igual a:

A (14x− 8y, 34x− 18y).

B (14x− 20y, 10x− 18y).

C (7x− 4y, 17x− 9y).

D (28x− 16y, 20x− 36y).

E (7x− 10y, 5x− 9y).

Teste 4 Sejam n um inteiro positivo e A, B ∈ Mn(R) matrizes semelhantes. Assinale a alternativacontendo uma afirmação que Não é necessariamente verdadeira:

A para qualquer v ∈ Rn, se v for um autovetor de A, então v será um autovetor de B.

B as matrizes A e B possuem o mesmo polinômio característico.

C as matrizes transpostas At e Bt são semelhantes.

D as matrizes Ak e Bk são semelhantes, para todo inteiro k ≥ 1.

E para qualquer λ ∈ R, se λ for um autovalor de A, então λ será um autovalor de B.

Teste 5 Sejam V um espaço vetorial de dimensão finita e T : V → V um operador linear diago-nalizável. Suponha que o polinômio característico de T seja pT(t) = t754 e considere as seguintesafirmações:

(I) o operador T é nulo;

(II) dim(V) = 754;

(III) existem infinitas bases B de V tais que a matriz [T]B seja diagonal.

Assinale a alternativa correta:

A apenas a afirmação (II) é verdadeira.

B apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

C apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

D todas as afirmações são verdadeiras.

E apenas as afirmações (II) e (III) são verdadeiras.

y y

Page 245: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +21/5/56+ yTeste 6 Considere as bases B e C de P2(R) dadas por:

B = {1 + t + t2, 1− 7t + t2, t + t2} e C = {7 + 2t, 3 + t, t2}.

Denotando por I : P2(R)→ P2(R) a transformação identidade, teremos que a soma dos elementosna diagonal principal da matriz [I]BC será igual a:

A −52.

B 638 .

C 658 .

D 52.

E 6.

Teste 7 Seja T : P2(R)→ P2(R) um operador linear tal que

Ker(T − 2I) = [1 + t, 1− t2] e Ker(T − I) = [1 + t + t2],

em que I : P2(R)→ P2(R) denota a transformação identidade. Considere a base B = {1, t, t2} deP2(R). Se

[T333]B =

a b cd e fg h i

,

então a + d será igual a:

A −2333.

B 2− 2333.

C 1 + 2334.

D 2334.

E 1− 2333.

y y

Page 246: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +21/6/55+ yTeste 8 Seja T : R3 → R3 um operador linear tal que

M−1[T]canM =

1 0 00 2 00 0 3

em que

M =

1 0 10 1 11 1 0

e can denota a base canônica de R3. Temos que T(5, 3, 4) é igual a:

A (10, 6, 8).

B (5, 11, 13).

C (8, 5, 9).

D (9, 8, 5).

E (7, 7, 6).

Teste 9 Seja S : R2 → P2(R) uma transformação linear tal que

S(1, 2) = 1 + t + t2 e S(2, 3) = −t + t2

e seja T : P2(R)→ R2 a transformação linear definida por

T(a + bt + ct2) = (a− b, b− c),

para quaisquer a, b, c ∈ R. Assinale a alternativa correta:

A Ker(T ◦ S) = [(1, 2)] e Im(T ◦ S) = [(1,−2)].

B Ker(T ◦ S) = [(1, 0)] e Im(T ◦ S) = [(−3,−4)].

C Ker(T ◦ S) = [(3,−2)] e Im(T ◦ S) = [(2, 3)].

D Ker(T ◦ S) = [(0, 0)] e Im(T ◦ S) = [(0, 1), (0,−2)].

E Ker(T ◦ S) = [(1, 0)] e Im(T ◦ S) = [(1,−2)].

y y

Page 247: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +21/7/54+ yTeste 10 Considere as seguintes afirmações:

(I) se n for um inteiro positivo, T : Rn → R988 for uma transformação linear sobrejetora, B foruma base deRn e C for uma base deR988, então as colunas da matriz [T]BC serão linearmenteindependentes;

(II) se B = {e1, e2, . . . , e988} for uma base de R988 e T : R988 → R988 for a transformação lineartal que T(e1) = e2 e T(ej) = 0 para todo j = 2, 3, . . . , 988, então

([T]B

)2= 0;

(III) se T : R988 → R988 for uma transformação linear diagonalizável, então a matriz que repre-senta T na base canônica terá determinante não nulo.

Assinale a alternativa correta:

A apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

B apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

C apenas a afirmação (II) é verdadeira.

D todas as afirmações são falsas.

E todas as afirmações são verdadeiras.

Teste 11 Seja a ∈ R e considere a matriz:

A =

a 0 03 2 06 2 a

.

Pode-se afirmar que:

A se a 6= 2, então A será diagonalizável.

B A será diagonalizável se, e somente se, a = 2.

C A não é diagonalizável.

D A será diagonalizável se, e somente se, a = 0.

E A será diagonalizável se, e somente se, a = 1.

y y

Page 248: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +21/8/53+ yTeste 12 Considere o espaço vetorial R2 munido do seu produto interno usual. Sejam T : R2 →R2 e S : R2 → R2 os operadores lineares tais que

[T]BC =

(5 − 5

2

0 52

)e [S]CB =

(2 0−1 −1

),

em que B e C são as bases de R2 dadas por:

B = {(2, 1), (1,−2)} e C = {(1, 1), (1,−1)}.

Assinale a alternativa correta:

A T e S são ambos simétricos.

B nem T nem S são simétricos e as matrizes [T]B e [S]B são semelhantes.

C T é simétrico e S não é simétrico.

D S é simétrico e T não é simétrico.

E nem T nem S são simétricos e as matrizes [T]B e [S]B não são semelhantes.

Teste 13 Considere as seguintes afirmações:

(I) se n for um inteiro positivo, A, B ∈ Mn(R) forem matrizes diagonalizáveis e os polinômioscaracterísticos de A e B forem iguais, então A e B serão semelhantes;

(II) se n for um inteiro positivo, A, B ∈ Mn(R) forem matrizes semelhantes e A for simétrica,então B será simétrica;

(III) se V for um espaço vetorial munido de um produto interno e se T : V → V e S : V → Vforem operadores lineares simétricos, então o operador T ◦ S + S ◦ T será simétrico.

Assinale a alternativa correta:

A apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

B apenas a afirmação (I) é verdadeira.

C todas as afirmações são falsas.

D apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

E todas as afirmações são verdadeiras.

y y

Page 249: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +21/9/52+ yTeste 14 Considere as seguintes afirmações:

(I) se n for um inteiro positivo e A, B ∈ Mn(R) forem matrizes com o mesmo determinante,então A e B serão semelhantes;

(II) se V for um espaço vetorial tal que dim(V) = 1777, I : V → V denotar a transformaçãoidentidade e T : V → V for uma transformação linear tal que 55 e 99 sejam autovalores deT e tal que dim

(Ker(T − 55I)

)= 1776, então T será diagonalizável;

(III) a matriz 77 43 00 77 430 0 77

é diagonalizável.

Assinale a alternativa correta:

A apenas as afirmações (II) e (III) são verdadeiras.

B todas as afirmações são verdadeiras.

C apenas a afirmação (II) é verdadeira.

D apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

E apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

Teste 15 Sejam a ∈ R, V um espaço vetorial de dimensão 5 e T : V → V um operador linear cujopolinômio característico seja:

pT(t) = −(t3 − at)(t2 − 4).

Pode-se afirmar que:

A se a ≥ 4, então T será diagonalizável.

B se a < 0, então T não será diagonalizável.

C T é injetor.

D se a = 4, então T será diagonalizável.

E dim(Ker(T)

)≥ 2.

y y

Page 250: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +21/10/51+ yTeste 16 Sejam a e b números reais, B uma base de P2(R), C uma base de M2(R) e T : P2(R) →M2(R) a transformação linear tal que:

[T]BC =

1 −2 b1 −1 12 a 00 1 −1

.

Pode-se afirmar que:

A T será injetora se, e somente se, b 6= 3 e a 6= 1.

B T será injetora se, e somente se, b 6= 2 ou a 6= 0.

C T será injetora se, e somente se, b 6= 2 e a 6= 0.

D Ker(T) 6= {0}.E T é injetora.

y y

Page 251: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +21/11/50+ y2019 – MAT-3458 – Segunda Prova– Folha de Respostas

Identificação

Nome: NUSP: Turma:

Preencha seu número USP nos campos abaixo. Casotenha só 7 dígitos, deixa a última coluna em branco.

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Por favor coloque sua turma nos camposabaixo.

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Respostas

Teste 1: A B C D E

Teste 2: A B C D E

Teste 3: A B C D E

Teste 4: A B C D E

Teste 5: A B C D E

Teste 6: A B C D E

Teste 7: A B C D E

Teste 8: A B C D E

Teste 9: A B C D E

Teste 10: A B C D E

Teste 11: A B C D E

Teste 12: A B C D E

Teste 13: A B C D E

Teste 14: A B C D E

Teste 15: A B C D E

Teste 16: A B C D E

y y

Page 252: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +21/12/49+ y

y y

Page 253: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +22/1/48+ yMAT–3458 — Álgebra Linear para Engenharia II — EP–USP — Segunda Prova — 10/10/2019

IDENTIFICAÇÃO

Nome: NUSP: Turma:

INSTRUÇÕES

1. Não é permitido portar celular (mesmo desligado) durante o exame. Sobre a carteira deixeapenas lápis, borracha, caneta e um documento de identificação com foto. Mochilas, blusase demais pertences devem permancer à frente da sala, juntamente com os celulares (nãocusta repetir) e demais aparelhos eletrônicos, que devem estar desligados.

2. Preencha a tinta, e de maneira legível, todos os campos desta página.

3. Esta prova tem duração máxima de 2 horas. A entrega da prova e saída da sala só é permi-tida após 08h40min.

4. Utilize, se necessário, as páginas seguintes (exceto a última) para rascunho.

5. Preencha, a tinta e completamente, os campos para seu número USP (deixando a últimacoluna em branco, caso tenha menos de 8 dígitos), número da turma (de matrícula nestadisciplina), bem como o nome e assinatura. Isto deve ser feito antes da assinatura da listade presença. Evite erros nesse momento.

6. Assinale apenas uma alternativa por questão, preenchendo completamente o alvéolo. Emcaso de erro, que devem ser evitados, assinale também a alternativa que julgar correta eindique expressamente qual delas deve ser considerada na própria folha de respostas, aolado da questão correspondente.

7. Não haverá tempo adicional para transcrição das alternativas dos testes para a folha derespostas.

8. Não destaque nenhuma folha de sua prova.

Assinatura:

BOA PROVA!

y y

Page 254: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +22/2/47+ y

y y

Page 255: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +22/3/46+ yTeste 1 Seja S : R2 → P2(R) uma transformação linear tal que

S(1, 2) = 1 + t + t2 e S(2, 3) = −t + t2

e seja T : P2(R)→ R2 a transformação linear definida por

T(a + bt + ct2) = (a− b, b− c),

para quaisquer a, b, c ∈ R. Assinale a alternativa correta:

A Ker(T ◦ S) = [(3,−2)] e Im(T ◦ S) = [(2, 3)].

B Ker(T ◦ S) = [(1, 2)] e Im(T ◦ S) = [(1,−2)].

C Ker(T ◦ S) = [(0, 0)] e Im(T ◦ S) = [(0, 1), (0,−2)].

D Ker(T ◦ S) = [(1, 0)] e Im(T ◦ S) = [(−3,−4)].

E Ker(T ◦ S) = [(1, 0)] e Im(T ◦ S) = [(1,−2)].

Teste 2 Sejam T : R2 → R2 e S : R2 → R2 operadores lineares tais que

(1, 2) ∈ Ker( 1

2 T + S− 2I), (−1,−3) ∈ Ker

( 12 T + S + I

)e S(x, y) = (x + y, x + 2y), para todo (x, y) ∈ R2, em que I : R2 → R2 denota a transformaçãoidentidade. Dados (x, y) ∈ R2, temos que T(x, y) é igual a:

A (14x− 20y, 10x− 18y).

B (7x− 10y, 5x− 9y).

C (7x− 4y, 17x− 9y).

D (28x− 16y, 20x− 36y).

E (14x− 8y, 34x− 18y).

y y

Page 256: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +22/4/45+ yTeste 3 Considere as bases B e C de P2(R) dadas por:

B = {1 + t + t2, 1− 7t + t2, t + t2} e C = {7 + 2t, 3 + t, t2}.

Denotando por I : P2(R)→ P2(R) a transformação identidade, teremos que a soma dos elementosna diagonal principal da matriz [I]BC será igual a:

A 52.

B −52.

C 6.

D 658 .

E 638 .

Teste 4 Considere as seguintes afirmações:

(I) se n for um inteiro positivo, A, B ∈ Mn(R) forem matrizes diagonalizáveis e os polinômioscaracterísticos de A e B forem iguais, então A e B serão semelhantes;

(II) se n for um inteiro positivo, A, B ∈ Mn(R) forem matrizes semelhantes e A for simétrica,então B será simétrica;

(III) se V for um espaço vetorial munido de um produto interno e se T : V → V e S : V → Vforem operadores lineares simétricos, então o operador T ◦ S + S ◦ T será simétrico.

Assinale a alternativa correta:

A todas as afirmações são verdadeiras.

B apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

C apenas a afirmação (I) é verdadeira.

D apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

E todas as afirmações são falsas.

y y

Page 257: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +22/5/44+ yTeste 5 Considere a base

B = {(1, 77, 45), (0, 9, 33), (0, 0, 877)}

de R3 e o operador linear T : R3 → R3 tal que:

[T]B =

3 −1 11 1 11 3 1

.

Assinale a alternativa correta:

A T não é diagonalizável e os autovalores de T são 2,√

17 e −√

17.

B T é diagonalizável e os autovalores de T são 2,√

17 e −√

17.

C T é diagonalizável e os autovalores de T são 2 e 5.

D T não é diagonalizável e os autovalores de T são 2 e 1.

E T é diagonalizável e os autovalores de T são 2, 3+√

172 e 3−

√17

2 .

Teste 6 Considere a baseB = {1, t + 1, t2 + t + 1}

de P2(R), a baseC = {(1, 0, 1), (1, 1, 0), (0, 1, 1)}

deR3 e a baseD = {1, t, t2} de P2(R). Sejam T : P2(R)→ P2(R) e S : P2(R)→ R3 transformaçõeslineares tais que

S(1) = (2, 2, 2), S(t + 1) = (3, 5, 2), S(t2 + t + 1) = (2, 1, 1)

e:

[S ◦ T]BC =

6 5 312 5 04 0 −1

.

Temos que o determinante da matriz [T]D é igual a:

A −3.

B 30.

C 10.

D −10.

E −30.

y y

Page 258: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +22/6/43+ yTeste 7 Sejam a ∈ R, V um espaço vetorial de dimensão 5 e T : V → V um operador linear cujopolinômio característico seja:

pT(t) = −(t3 − at)(t2 − 4).

Pode-se afirmar que:

A se a < 0, então T não será diagonalizável.

B se a ≥ 4, então T será diagonalizável.

C dim(Ker(T)

)≥ 2.

D T é injetor.

E se a = 4, então T será diagonalizável.

Teste 8 Considere as seguintes afirmações:

(I) se n for um inteiro positivo, T : Rn → R988 for uma transformação linear sobrejetora, B foruma base deRn e C for uma base deR988, então as colunas da matriz [T]BC serão linearmenteindependentes;

(II) se B = {e1, e2, . . . , e988} for uma base de R988 e T : R988 → R988 for a transformação lineartal que T(e1) = e2 e T(ej) = 0 para todo j = 2, 3, . . . , 988, então

([T]B

)2= 0;

(III) se T : R988 → R988 for uma transformação linear diagonalizável, então a matriz que repre-senta T na base canônica terá determinante não nulo.

Assinale a alternativa correta:

A todas as afirmações são falsas.

B apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

C apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

D todas as afirmações são verdadeiras.

E apenas a afirmação (II) é verdadeira.

y y

Page 259: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +22/7/42+ yTeste 9 Considere o espaço vetorialR2 munido do seu produto interno usual. Sejam T : R2 → R2

e S : R2 → R2 os operadores lineares tais que

[T]BC =

(5 − 5

2

0 52

)e [S]CB =

(2 0−1 −1

),

em que B e C são as bases de R2 dadas por:

B = {(2, 1), (1,−2)} e C = {(1, 1), (1,−1)}.

Assinale a alternativa correta:

A S é simétrico e T não é simétrico.

B T e S são ambos simétricos.

C T é simétrico e S não é simétrico.

D nem T nem S são simétricos e as matrizes [T]B e [S]B são semelhantes.

E nem T nem S são simétricos e as matrizes [T]B e [S]B não são semelhantes.

Teste 10 Seja T : R3 → R3 um operador linear tal que

M−1[T]canM =

1 0 00 2 00 0 3

em que

M =

1 0 10 1 11 1 0

e can denota a base canônica de R3. Temos que T(5, 3, 4) é igual a:

A (8, 5, 9).

B (10, 6, 8).

C (7, 7, 6).

D (9, 8, 5).

E (5, 11, 13).

y y

Page 260: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +22/8/41+ yTeste 11 Sejam n um inteiro positivo e A, B ∈ Mn(R) matrizes semelhantes. Assinale a alterna-tiva contendo uma afirmação que Não é necessariamente verdadeira:

A as matrizes A e B possuem o mesmo polinômio característico.

B as matrizes transpostas At e Bt são semelhantes.

C para qualquer v ∈ Rn, se v for um autovetor de A, então v será um autovetor de B.

D as matrizes Ak e Bk são semelhantes, para todo inteiro k ≥ 1.

E para qualquer λ ∈ R, se λ for um autovalor de A, então λ será um autovalor de B.

Teste 12 Sejam V um espaço vetorial de dimensão finita e T : V → V um operador lineardiagonalizável. Suponha que o polinômio característico de T seja pT(t) = t754 e considere asseguintes afirmações:

(I) o operador T é nulo;

(II) dim(V) = 754;

(III) existem infinitas bases B de V tais que a matriz [T]B seja diagonal.

Assinale a alternativa correta:

A apenas a afirmação (II) é verdadeira.

B apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

C apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

D apenas as afirmações (II) e (III) são verdadeiras.

E todas as afirmações são verdadeiras.

Teste 13 Sejam a e b números reais, B uma base de P2(R), C uma base de M2(R) e T : P2(R) →M2(R) a transformação linear tal que:

[T]BC =

1 −2 b1 −1 12 a 00 1 −1

.

Pode-se afirmar que:

A Ker(T) 6= {0}.B T será injetora se, e somente se, b 6= 2 ou a 6= 0.

C T será injetora se, e somente se, b 6= 3 e a 6= 1.

D T será injetora se, e somente se, b 6= 2 e a 6= 0.

E T é injetora.

y y

Page 261: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +22/9/40+ yTeste 14 Seja a ∈ R e considere a matriz:

A =

a 0 03 2 06 2 a

.

Pode-se afirmar que:

A A será diagonalizável se, e somente se, a = 1.

B se a 6= 2, então A será diagonalizável.

C A será diagonalizável se, e somente se, a = 2.

D A será diagonalizável se, e somente se, a = 0.

E A não é diagonalizável.

Teste 15 Seja T : P2(R)→ P2(R) um operador linear tal que

Ker(T − 2I) = [1 + t, 1− t2] e Ker(T − I) = [1 + t + t2],

em que I : P2(R)→ P2(R) denota a transformação identidade. Considere a base B = {1, t, t2} deP2(R). Se

[T333]B =

a b cd e fg h i

,

então a + d será igual a:

A −2333.

B 1− 2333.

C 2334.

D 1 + 2334.

E 2− 2333.

y y

Page 262: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +22/10/39+ yTeste 16 Considere as seguintes afirmações:

(I) se n for um inteiro positivo e A, B ∈ Mn(R) forem matrizes com o mesmo determinante,então A e B serão semelhantes;

(II) se V for um espaço vetorial tal que dim(V) = 1777, I : V → V denotar a transformaçãoidentidade e T : V → V for uma transformação linear tal que 55 e 99 sejam autovalores deT e tal que dim

(Ker(T − 55I)

)= 1776, então T será diagonalizável;

(III) a matriz 77 43 00 77 430 0 77

é diagonalizável.

Assinale a alternativa correta:

A apenas a afirmação (II) é verdadeira.

B apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

C apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

D todas as afirmações são verdadeiras.

E apenas as afirmações (II) e (III) são verdadeiras.

y y

Page 263: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +22/11/38+ y2019 – MAT-3458 – Segunda Prova– Folha de Respostas

Identificação

Nome: NUSP: Turma:

Preencha seu número USP nos campos abaixo. Casotenha só 7 dígitos, deixa a última coluna em branco.

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Respostas

Teste 1: A B C D E

Teste 2: A B C D E

Teste 3: A B C D E

Teste 4: A B C D E

Teste 5: A B C D E

Teste 6: A B C D E

Teste 7: A B C D E

Teste 8: A B C D E

Teste 9: A B C D E

Teste 10: A B C D E

Teste 11: A B C D E

Teste 12: A B C D E

Teste 13: A B C D E

Teste 14: A B C D E

Teste 15: A B C D E

Teste 16: A B C D E

y y

Page 264: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +22/12/37+ y

y y

Page 265: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +23/1/36+ yMAT–3458 — Álgebra Linear para Engenharia II — EP–USP — Segunda Prova — 10/10/2019

IDENTIFICAÇÃO

Nome: NUSP: Turma:

INSTRUÇÕES

1. Não é permitido portar celular (mesmo desligado) durante o exame. Sobre a carteira deixeapenas lápis, borracha, caneta e um documento de identificação com foto. Mochilas, blusase demais pertences devem permancer à frente da sala, juntamente com os celulares (nãocusta repetir) e demais aparelhos eletrônicos, que devem estar desligados.

2. Preencha a tinta, e de maneira legível, todos os campos desta página.

3. Esta prova tem duração máxima de 2 horas. A entrega da prova e saída da sala só é permi-tida após 08h40min.

4. Utilize, se necessário, as páginas seguintes (exceto a última) para rascunho.

5. Preencha, a tinta e completamente, os campos para seu número USP (deixando a últimacoluna em branco, caso tenha menos de 8 dígitos), número da turma (de matrícula nestadisciplina), bem como o nome e assinatura. Isto deve ser feito antes da assinatura da listade presença. Evite erros nesse momento.

6. Assinale apenas uma alternativa por questão, preenchendo completamente o alvéolo. Emcaso de erro, que devem ser evitados, assinale também a alternativa que julgar correta eindique expressamente qual delas deve ser considerada na própria folha de respostas, aolado da questão correspondente.

7. Não haverá tempo adicional para transcrição das alternativas dos testes para a folha derespostas.

8. Não destaque nenhuma folha de sua prova.

Assinatura:

BOA PROVA!

y y

Page 266: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +23/2/35+ y

y y

Page 267: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +23/3/34+ yTeste 1 Sejam n um inteiro positivo e A, B ∈ Mn(R) matrizes semelhantes. Assinale a alternativacontendo uma afirmação que Não é necessariamente verdadeira:

A as matrizes A e B possuem o mesmo polinômio característico.

B para qualquer v ∈ Rn, se v for um autovetor de A, então v será um autovetor de B.

C as matrizes transpostas At e Bt são semelhantes.

D para qualquer λ ∈ R, se λ for um autovalor de A, então λ será um autovalor de B.

E as matrizes Ak e Bk são semelhantes, para todo inteiro k ≥ 1.

Teste 2 Considere as bases B e C de P2(R) dadas por:

B = {1 + t + t2, 1− 7t + t2, t + t2} e C = {7 + 2t, 3 + t, t2}.

Denotando por I : P2(R)→ P2(R) a transformação identidade, teremos que a soma dos elementosna diagonal principal da matriz [I]BC será igual a:

A 52.

B 638 .

C 658 .

D −52.

E 6.

Teste 3 Sejam a e b números reais, B uma base de P2(R), C uma base de M2(R) e T : P2(R) →M2(R) a transformação linear tal que:

[T]BC =

1 −2 b1 −1 12 a 00 1 −1

.

Pode-se afirmar que:

A Ker(T) 6= {0}.B T será injetora se, e somente se, b 6= 2 ou a 6= 0.

C T é injetora.

D T será injetora se, e somente se, b 6= 2 e a 6= 0.

E T será injetora se, e somente se, b 6= 3 e a 6= 1.

y y

Page 268: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +23/4/33+ yTeste 4 Considere o espaço vetorialR2 munido do seu produto interno usual. Sejam T : R2 → R2

e S : R2 → R2 os operadores lineares tais que

[T]BC =

(5 − 5

2

0 52

)e [S]CB =

(2 0−1 −1

),

em que B e C são as bases de R2 dadas por:

B = {(2, 1), (1,−2)} e C = {(1, 1), (1,−1)}.

Assinale a alternativa correta:

A T é simétrico e S não é simétrico.

B S é simétrico e T não é simétrico.

C T e S são ambos simétricos.

D nem T nem S são simétricos e as matrizes [T]B e [S]B são semelhantes.

E nem T nem S são simétricos e as matrizes [T]B e [S]B não são semelhantes.

Teste 5 Seja T : P2(R)→ P2(R) um operador linear tal que

Ker(T − 2I) = [1 + t, 1− t2] e Ker(T − I) = [1 + t + t2],

em que I : P2(R)→ P2(R) denota a transformação identidade. Considere a base B = {1, t, t2} deP2(R). Se

[T333]B =

a b cd e fg h i

,

então a + d será igual a:

A 1 + 2334.

B 2− 2333.

C 2334.

D −2333.

E 1− 2333.

y y

Page 269: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +23/5/32+ yTeste 6 Considere as seguintes afirmações:

(I) se n for um inteiro positivo, A, B ∈ Mn(R) forem matrizes diagonalizáveis e os polinômioscaracterísticos de A e B forem iguais, então A e B serão semelhantes;

(II) se n for um inteiro positivo, A, B ∈ Mn(R) forem matrizes semelhantes e A for simétrica,então B será simétrica;

(III) se V for um espaço vetorial munido de um produto interno e se T : V → V e S : V → Vforem operadores lineares simétricos, então o operador T ◦ S + S ◦ T será simétrico.

Assinale a alternativa correta:

A todas as afirmações são verdadeiras.

B todas as afirmações são falsas.

C apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

D apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

E apenas a afirmação (I) é verdadeira.

Teste 7 Considere a baseB = {1, t + 1, t2 + t + 1}

de P2(R), a baseC = {(1, 0, 1), (1, 1, 0), (0, 1, 1)}

deR3 e a baseD = {1, t, t2} de P2(R). Sejam T : P2(R)→ P2(R) e S : P2(R)→ R3 transformaçõeslineares tais que

S(1) = (2, 2, 2), S(t + 1) = (3, 5, 2), S(t2 + t + 1) = (2, 1, 1)

e:

[S ◦ T]BC =

6 5 312 5 04 0 −1

.

Temos que o determinante da matriz [T]D é igual a:

A −10.

B −3.

C 10.

D −30.

E 30.

y y

Page 270: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +23/6/31+ yTeste 8 Considere a base

B = {(1, 77, 45), (0, 9, 33), (0, 0, 877)}

de R3 e o operador linear T : R3 → R3 tal que:

[T]B =

3 −1 11 1 11 3 1

.

Assinale a alternativa correta:

A T é diagonalizável e os autovalores de T são 2,√

17 e −√

17.

B T não é diagonalizável e os autovalores de T são 2,√

17 e −√

17.

C T é diagonalizável e os autovalores de T são 2 e 5.

D T não é diagonalizável e os autovalores de T são 2 e 1.

E T é diagonalizável e os autovalores de T são 2, 3+√

172 e 3−

√17

2 .

Teste 9 Sejam a ∈ R, V um espaço vetorial de dimensão 5 e T : V → V um operador linear cujopolinômio característico seja:

pT(t) = −(t3 − at)(t2 − 4).

Pode-se afirmar que:

A T é injetor.

B se a ≥ 4, então T será diagonalizável.

C se a < 0, então T não será diagonalizável.

D se a = 4, então T será diagonalizável.

E dim(Ker(T)

)≥ 2.

y y

Page 271: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +23/7/30+ yTeste 10 Sejam T : R2 → R2 e S : R2 → R2 operadores lineares tais que

(1, 2) ∈ Ker( 1

2 T + S− 2I), (−1,−3) ∈ Ker

( 12 T + S + I

)e S(x, y) = (x + y, x + 2y), para todo (x, y) ∈ R2, em que I : R2 → R2 denota a transformaçãoidentidade. Dados (x, y) ∈ R2, temos que T(x, y) é igual a:

A (7x− 10y, 5x− 9y).

B (14x− 20y, 10x− 18y).

C (14x− 8y, 34x− 18y).

D (7x− 4y, 17x− 9y).

E (28x− 16y, 20x− 36y).

Teste 11 Considere as seguintes afirmações:

(I) se n for um inteiro positivo, T : Rn → R988 for uma transformação linear sobrejetora, B foruma base deRn e C for uma base deR988, então as colunas da matriz [T]BC serão linearmenteindependentes;

(II) se B = {e1, e2, . . . , e988} for uma base de R988 e T : R988 → R988 for a transformação lineartal que T(e1) = e2 e T(ej) = 0 para todo j = 2, 3, . . . , 988, então

([T]B

)2= 0;

(III) se T : R988 → R988 for uma transformação linear diagonalizável, então a matriz que repre-senta T na base canônica terá determinante não nulo.

Assinale a alternativa correta:

A apenas a afirmação (II) é verdadeira.

B todas as afirmações são falsas.

C apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

D todas as afirmações são verdadeiras.

E apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

y y

Page 272: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +23/8/29+ yTeste 12 Sejam V um espaço vetorial de dimensão finita e T : V → V um operador lineardiagonalizável. Suponha que o polinômio característico de T seja pT(t) = t754 e considere asseguintes afirmações:

(I) o operador T é nulo;

(II) dim(V) = 754;

(III) existem infinitas bases B de V tais que a matriz [T]B seja diagonal.

Assinale a alternativa correta:

A apenas as afirmações (II) e (III) são verdadeiras.

B apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

C todas as afirmações são verdadeiras.

D apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

E apenas a afirmação (II) é verdadeira.

Teste 13 Seja T : R3 → R3 um operador linear tal que

M−1[T]canM =

1 0 00 2 00 0 3

em que

M =

1 0 10 1 11 1 0

e can denota a base canônica de R3. Temos que T(5, 3, 4) é igual a:

A (7, 7, 6).

B (8, 5, 9).

C (5, 11, 13).

D (9, 8, 5).

E (10, 6, 8).

y y

Page 273: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +23/9/28+ yTeste 14 Considere as seguintes afirmações:

(I) se n for um inteiro positivo e A, B ∈ Mn(R) forem matrizes com o mesmo determinante,então A e B serão semelhantes;

(II) se V for um espaço vetorial tal que dim(V) = 1777, I : V → V denotar a transformaçãoidentidade e T : V → V for uma transformação linear tal que 55 e 99 sejam autovalores deT e tal que dim

(Ker(T − 55I)

)= 1776, então T será diagonalizável;

(III) a matriz 77 43 00 77 430 0 77

é diagonalizável.

Assinale a alternativa correta:

A apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

B apenas a afirmação (II) é verdadeira.

C apenas as afirmações (II) e (III) são verdadeiras.

D apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

E todas as afirmações são verdadeiras.

Teste 15 Seja a ∈ R e considere a matriz:

A =

a 0 03 2 06 2 a

.

Pode-se afirmar que:

A A será diagonalizável se, e somente se, a = 1.

B A será diagonalizável se, e somente se, a = 2.

C se a 6= 2, então A será diagonalizável.

D A será diagonalizável se, e somente se, a = 0.

E A não é diagonalizável.

y y

Page 274: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +23/10/27+ yTeste 16 Seja S : R2 → P2(R) uma transformação linear tal que

S(1, 2) = 1 + t + t2 e S(2, 3) = −t + t2

e seja T : P2(R)→ R2 a transformação linear definida por

T(a + bt + ct2) = (a− b, b− c),

para quaisquer a, b, c ∈ R. Assinale a alternativa correta:

A Ker(T ◦ S) = [(1, 0)] e Im(T ◦ S) = [(1,−2)].

B Ker(T ◦ S) = [(0, 0)] e Im(T ◦ S) = [(0, 1), (0,−2)].

C Ker(T ◦ S) = [(3,−2)] e Im(T ◦ S) = [(2, 3)].

D Ker(T ◦ S) = [(1, 2)] e Im(T ◦ S) = [(1,−2)].

E Ker(T ◦ S) = [(1, 0)] e Im(T ◦ S) = [(−3,−4)].

y y

Page 275: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +23/11/26+ y2019 – MAT-3458 – Segunda Prova– Folha de Respostas

Identificação

Nome: NUSP: Turma:

Preencha seu número USP nos campos abaixo. Casotenha só 7 dígitos, deixa a última coluna em branco.

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

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7

8

9

Por favor coloque sua turma nos camposabaixo.

0

1

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6

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8

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0

1

2

3

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5

6

7

8

9

Respostas

Teste 1: A B C D E

Teste 2: A B C D E

Teste 3: A B C D E

Teste 4: A B C D E

Teste 5: A B C D E

Teste 6: A B C D E

Teste 7: A B C D E

Teste 8: A B C D E

Teste 9: A B C D E

Teste 10: A B C D E

Teste 11: A B C D E

Teste 12: A B C D E

Teste 13: A B C D E

Teste 14: A B C D E

Teste 15: A B C D E

Teste 16: A B C D E

y y

Page 276: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +23/12/25+ y

y y

Page 277: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +24/1/24+ yMAT–3458 — Álgebra Linear para Engenharia II — EP–USP — Segunda Prova — 10/10/2019

IDENTIFICAÇÃO

Nome: NUSP: Turma:

INSTRUÇÕES

1. Não é permitido portar celular (mesmo desligado) durante o exame. Sobre a carteira deixeapenas lápis, borracha, caneta e um documento de identificação com foto. Mochilas, blusase demais pertences devem permancer à frente da sala, juntamente com os celulares (nãocusta repetir) e demais aparelhos eletrônicos, que devem estar desligados.

2. Preencha a tinta, e de maneira legível, todos os campos desta página.

3. Esta prova tem duração máxima de 2 horas. A entrega da prova e saída da sala só é permi-tida após 08h40min.

4. Utilize, se necessário, as páginas seguintes (exceto a última) para rascunho.

5. Preencha, a tinta e completamente, os campos para seu número USP (deixando a últimacoluna em branco, caso tenha menos de 8 dígitos), número da turma (de matrícula nestadisciplina), bem como o nome e assinatura. Isto deve ser feito antes da assinatura da listade presença. Evite erros nesse momento.

6. Assinale apenas uma alternativa por questão, preenchendo completamente o alvéolo. Emcaso de erro, que devem ser evitados, assinale também a alternativa que julgar correta eindique expressamente qual delas deve ser considerada na própria folha de respostas, aolado da questão correspondente.

7. Não haverá tempo adicional para transcrição das alternativas dos testes para a folha derespostas.

8. Não destaque nenhuma folha de sua prova.

Assinatura:

BOA PROVA!

y y

Page 278: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +24/2/23+ y

y y

Page 279: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +24/3/22+ yTeste 1 Sejam a e b números reais, B uma base de P2(R), C uma base de M2(R) e T : P2(R) →M2(R) a transformação linear tal que:

[T]BC =

1 −2 b1 −1 12 a 00 1 −1

.

Pode-se afirmar que:

A T será injetora se, e somente se, b 6= 2 e a 6= 0.

B Ker(T) 6= {0}.C T será injetora se, e somente se, b 6= 3 e a 6= 1.

D T será injetora se, e somente se, b 6= 2 ou a 6= 0.

E T é injetora.

Teste 2 Seja T : P2(R)→ P2(R) um operador linear tal que

Ker(T − 2I) = [1 + t, 1− t2] e Ker(T − I) = [1 + t + t2],

em que I : P2(R)→ P2(R) denota a transformação identidade. Considere a base B = {1, t, t2} deP2(R). Se

[T333]B =

a b cd e fg h i

,

então a + d será igual a:

A 1 + 2334.

B 2334.

C 2− 2333.

D −2333.

E 1− 2333.

y y

Page 280: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +24/4/21+ yTeste 3 Considere a base

B = {(1, 77, 45), (0, 9, 33), (0, 0, 877)}

de R3 e o operador linear T : R3 → R3 tal que:

[T]B =

3 −1 11 1 11 3 1

.

Assinale a alternativa correta:

A T é diagonalizável e os autovalores de T são 2,√

17 e −√

17.

B T é diagonalizável e os autovalores de T são 2, 3+√

172 e 3−

√17

2 .

C T não é diagonalizável e os autovalores de T são 2,√

17 e −√

17.

D T é diagonalizável e os autovalores de T são 2 e 5.

E T não é diagonalizável e os autovalores de T são 2 e 1.

Teste 4 Considere as seguintes afirmações:

(I) se n for um inteiro positivo e A, B ∈ Mn(R) forem matrizes com o mesmo determinante,então A e B serão semelhantes;

(II) se V for um espaço vetorial tal que dim(V) = 1777, I : V → V denotar a transformaçãoidentidade e T : V → V for uma transformação linear tal que 55 e 99 sejam autovalores deT e tal que dim

(Ker(T − 55I)

)= 1776, então T será diagonalizável;

(III) a matriz 77 43 00 77 430 0 77

é diagonalizável.

Assinale a alternativa correta:

A apenas as afirmações (II) e (III) são verdadeiras.

B apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

C todas as afirmações são verdadeiras.

D apenas a afirmação (II) é verdadeira.

E apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

y y

Page 281: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +24/5/20+ yTeste 5 Considere a base

B = {1, t + 1, t2 + t + 1}

de P2(R), a baseC = {(1, 0, 1), (1, 1, 0), (0, 1, 1)}

deR3 e a baseD = {1, t, t2} de P2(R). Sejam T : P2(R)→ P2(R) e S : P2(R)→ R3 transformaçõeslineares tais que

S(1) = (2, 2, 2), S(t + 1) = (3, 5, 2), S(t2 + t + 1) = (2, 1, 1)

e:

[S ◦ T]BC =

6 5 312 5 04 0 −1

.

Temos que o determinante da matriz [T]D é igual a:

A −10.

B −30.

C −3.

D 10.

E 30.

Teste 6 Considere as bases B e C de P2(R) dadas por:

B = {1 + t + t2, 1− 7t + t2, t + t2} e C = {7 + 2t, 3 + t, t2}.

Denotando por I : P2(R)→ P2(R) a transformação identidade, teremos que a soma dos elementosna diagonal principal da matriz [I]BC será igual a:

A 658 .

B 6.

C 638 .

D 52.

E −52.

y y

Page 282: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +24/6/19+ yTeste 7 Sejam a ∈ R, V um espaço vetorial de dimensão 5 e T : V → V um operador linear cujopolinômio característico seja:

pT(t) = −(t3 − at)(t2 − 4).

Pode-se afirmar que:

A se a < 0, então T não será diagonalizável.

B dim(Ker(T)

)≥ 2.

C se a = 4, então T será diagonalizável.

D se a ≥ 4, então T será diagonalizável.

E T é injetor.

Teste 8 Considere o espaço vetorialR2 munido do seu produto interno usual. Sejam T : R2 → R2

e S : R2 → R2 os operadores lineares tais que

[T]BC =

(5 − 5

2

0 52

)e [S]CB =

(2 0−1 −1

),

em que B e C são as bases de R2 dadas por:

B = {(2, 1), (1,−2)} e C = {(1, 1), (1,−1)}.

Assinale a alternativa correta:

A nem T nem S são simétricos e as matrizes [T]B e [S]B não são semelhantes.

B T e S são ambos simétricos.

C S é simétrico e T não é simétrico.

D nem T nem S são simétricos e as matrizes [T]B e [S]B são semelhantes.

E T é simétrico e S não é simétrico.

y y

Page 283: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +24/7/18+ yTeste 9 Seja a ∈ R e considere a matriz:

A =

a 0 03 2 06 2 a

.

Pode-se afirmar que:

A A será diagonalizável se, e somente se, a = 2.

B A não é diagonalizável.

C A será diagonalizável se, e somente se, a = 1.

D A será diagonalizável se, e somente se, a = 0.

E se a 6= 2, então A será diagonalizável.

Teste 10 Considere as seguintes afirmações:

(I) se n for um inteiro positivo, A, B ∈ Mn(R) forem matrizes diagonalizáveis e os polinômioscaracterísticos de A e B forem iguais, então A e B serão semelhantes;

(II) se n for um inteiro positivo, A, B ∈ Mn(R) forem matrizes semelhantes e A for simétrica,então B será simétrica;

(III) se V for um espaço vetorial munido de um produto interno e se T : V → V e S : V → Vforem operadores lineares simétricos, então o operador T ◦ S + S ◦ T será simétrico.

Assinale a alternativa correta:

A apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

B todas as afirmações são verdadeiras.

C apenas a afirmação (I) é verdadeira.

D apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

E todas as afirmações são falsas.

y y

Page 284: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +24/8/17+ yTeste 11 Sejam T : R2 → R2 e S : R2 → R2 operadores lineares tais que

(1, 2) ∈ Ker( 1

2 T + S− 2I), (−1,−3) ∈ Ker

( 12 T + S + I

)e S(x, y) = (x + y, x + 2y), para todo (x, y) ∈ R2, em que I : R2 → R2 denota a transformaçãoidentidade. Dados (x, y) ∈ R2, temos que T(x, y) é igual a:

A (7x− 4y, 17x− 9y).

B (7x− 10y, 5x− 9y).

C (14x− 20y, 10x− 18y).

D (14x− 8y, 34x− 18y).

E (28x− 16y, 20x− 36y).

Teste 12 Considere as seguintes afirmações:

(I) se n for um inteiro positivo, T : Rn → R988 for uma transformação linear sobrejetora, B foruma base deRn e C for uma base deR988, então as colunas da matriz [T]BC serão linearmenteindependentes;

(II) se B = {e1, e2, . . . , e988} for uma base de R988 e T : R988 → R988 for a transformação lineartal que T(e1) = e2 e T(ej) = 0 para todo j = 2, 3, . . . , 988, então

([T]B

)2= 0;

(III) se T : R988 → R988 for uma transformação linear diagonalizável, então a matriz que repre-senta T na base canônica terá determinante não nulo.

Assinale a alternativa correta:

A apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

B apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

C todas as afirmações são falsas.

D todas as afirmações são verdadeiras.

E apenas a afirmação (II) é verdadeira.

y y

Page 285: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +24/9/16+ yTeste 13 Sejam V um espaço vetorial de dimensão finita e T : V → V um operador lineardiagonalizável. Suponha que o polinômio característico de T seja pT(t) = t754 e considere asseguintes afirmações:

(I) o operador T é nulo;

(II) dim(V) = 754;

(III) existem infinitas bases B de V tais que a matriz [T]B seja diagonal.

Assinale a alternativa correta:

A apenas as afirmações (II) e (III) são verdadeiras.

B apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

C apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

D apenas a afirmação (II) é verdadeira.

E todas as afirmações são verdadeiras.

Teste 14 Seja T : R3 → R3 um operador linear tal que

M−1[T]canM =

1 0 00 2 00 0 3

em que

M =

1 0 10 1 11 1 0

e can denota a base canônica de R3. Temos que T(5, 3, 4) é igual a:

A (5, 11, 13).

B (10, 6, 8).

C (7, 7, 6).

D (8, 5, 9).

E (9, 8, 5).

Teste 15 Sejam n um inteiro positivo e A, B ∈ Mn(R) matrizes semelhantes. Assinale a alterna-tiva contendo uma afirmação que Não é necessariamente verdadeira:

A para qualquer λ ∈ R, se λ for um autovalor de A, então λ será um autovalor de B.

B para qualquer v ∈ Rn, se v for um autovetor de A, então v será um autovetor de B.

C as matrizes Ak e Bk são semelhantes, para todo inteiro k ≥ 1.

D as matrizes A e B possuem o mesmo polinômio característico.

E as matrizes transpostas At e Bt são semelhantes.

y y

Page 286: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +24/10/15+ yTeste 16 Seja S : R2 → P2(R) uma transformação linear tal que

S(1, 2) = 1 + t + t2 e S(2, 3) = −t + t2

e seja T : P2(R)→ R2 a transformação linear definida por

T(a + bt + ct2) = (a− b, b− c),

para quaisquer a, b, c ∈ R. Assinale a alternativa correta:

A Ker(T ◦ S) = [(1, 2)] e Im(T ◦ S) = [(1,−2)].

B Ker(T ◦ S) = [(0, 0)] e Im(T ◦ S) = [(0, 1), (0,−2)].

C Ker(T ◦ S) = [(1, 0)] e Im(T ◦ S) = [(−3,−4)].

D Ker(T ◦ S) = [(1, 0)] e Im(T ◦ S) = [(1,−2)].

E Ker(T ◦ S) = [(3,−2)] e Im(T ◦ S) = [(2, 3)].

y y

Page 287: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +24/11/14+ y2019 – MAT-3458 – Segunda Prova– Folha de Respostas

Identificação

Nome: NUSP: Turma:

Preencha seu número USP nos campos abaixo. Casotenha só 7 dígitos, deixa a última coluna em branco.

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Por favor coloque sua turma nos camposabaixo.

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Respostas

Teste 1: A B C D E

Teste 2: A B C D E

Teste 3: A B C D E

Teste 4: A B C D E

Teste 5: A B C D E

Teste 6: A B C D E

Teste 7: A B C D E

Teste 8: A B C D E

Teste 9: A B C D E

Teste 10: A B C D E

Teste 11: A B C D E

Teste 12: A B C D E

Teste 13: A B C D E

Teste 14: A B C D E

Teste 15: A B C D E

Teste 16: A B C D E

y y

Page 288: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +24/12/13+ y

y y

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y +25/1/12+ yMAT–3458 — Álgebra Linear para Engenharia II — EP–USP — Segunda Prova — 10/10/2019

IDENTIFICAÇÃO

Nome: NUSP: Turma:

INSTRUÇÕES

1. Não é permitido portar celular (mesmo desligado) durante o exame. Sobre a carteira deixeapenas lápis, borracha, caneta e um documento de identificação com foto. Mochilas, blusase demais pertences devem permancer à frente da sala, juntamente com os celulares (nãocusta repetir) e demais aparelhos eletrônicos, que devem estar desligados.

2. Preencha a tinta, e de maneira legível, todos os campos desta página.

3. Esta prova tem duração máxima de 2 horas. A entrega da prova e saída da sala só é permi-tida após 08h40min.

4. Utilize, se necessário, as páginas seguintes (exceto a última) para rascunho.

5. Preencha, a tinta e completamente, os campos para seu número USP (deixando a últimacoluna em branco, caso tenha menos de 8 dígitos), número da turma (de matrícula nestadisciplina), bem como o nome e assinatura. Isto deve ser feito antes da assinatura da listade presença. Evite erros nesse momento.

6. Assinale apenas uma alternativa por questão, preenchendo completamente o alvéolo. Emcaso de erro, que devem ser evitados, assinale também a alternativa que julgar correta eindique expressamente qual delas deve ser considerada na própria folha de respostas, aolado da questão correspondente.

7. Não haverá tempo adicional para transcrição das alternativas dos testes para a folha derespostas.

8. Não destaque nenhuma folha de sua prova.

Assinatura:

BOA PROVA!

y y

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y +25/2/11+ y

y y

Page 291: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +25/3/10+ yTeste 1 Considere as seguintes afirmações:

(I) se n for um inteiro positivo, A, B ∈ Mn(R) forem matrizes diagonalizáveis e os polinômioscaracterísticos de A e B forem iguais, então A e B serão semelhantes;

(II) se n for um inteiro positivo, A, B ∈ Mn(R) forem matrizes semelhantes e A for simétrica,então B será simétrica;

(III) se V for um espaço vetorial munido de um produto interno e se T : V → V e S : V → Vforem operadores lineares simétricos, então o operador T ◦ S + S ◦ T será simétrico.

Assinale a alternativa correta:

A todas as afirmações são falsas.

B apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

C todas as afirmações são verdadeiras.

D apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

E apenas a afirmação (I) é verdadeira.

Teste 2 Seja T : R3 → R3 um operador linear tal que

M−1[T]canM =

1 0 00 2 00 0 3

em que

M =

1 0 10 1 11 1 0

e can denota a base canônica de R3. Temos que T(5, 3, 4) é igual a:

A (5, 11, 13).

B (8, 5, 9).

C (10, 6, 8).

D (7, 7, 6).

E (9, 8, 5).

y y

Page 292: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +25/4/9+ yTeste 3 Considere a base

B = {(1, 77, 45), (0, 9, 33), (0, 0, 877)}

de R3 e o operador linear T : R3 → R3 tal que:

[T]B =

3 −1 11 1 11 3 1

.

Assinale a alternativa correta:

A T é diagonalizável e os autovalores de T são 2, 3+√

172 e 3−

√17

2 .

B T não é diagonalizável e os autovalores de T são 2 e 1.

C T é diagonalizável e os autovalores de T são 2 e 5.

D T é diagonalizável e os autovalores de T são 2,√

17 e −√

17.

E T não é diagonalizável e os autovalores de T são 2,√

17 e −√

17.

Teste 4 Considere as bases B e C de P2(R) dadas por:

B = {1 + t + t2, 1− 7t + t2, t + t2} e C = {7 + 2t, 3 + t, t2}.

Denotando por I : P2(R)→ P2(R) a transformação identidade, teremos que a soma dos elementosna diagonal principal da matriz [I]BC será igual a:

A 658 .

B 638 .

C −52.

D 6.

E 52.

y y

Page 293: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +25/5/8+ yTeste 5 Considere as seguintes afirmações:

(I) se n for um inteiro positivo, T : Rn → R988 for uma transformação linear sobrejetora, B foruma base deRn e C for uma base deR988, então as colunas da matriz [T]BC serão linearmenteindependentes;

(II) se B = {e1, e2, . . . , e988} for uma base de R988 e T : R988 → R988 for a transformação lineartal que T(e1) = e2 e T(ej) = 0 para todo j = 2, 3, . . . , 988, então

([T]B

)2= 0;

(III) se T : R988 → R988 for uma transformação linear diagonalizável, então a matriz que repre-senta T na base canônica terá determinante não nulo.

Assinale a alternativa correta:

A todas as afirmações são falsas.

B apenas a afirmação (II) é verdadeira.

C apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

D todas as afirmações são verdadeiras.

E apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

Teste 6 Sejam a e b números reais, B uma base de P2(R), C uma base de M2(R) e T : P2(R) →M2(R) a transformação linear tal que:

[T]BC =

1 −2 b1 −1 12 a 00 1 −1

.

Pode-se afirmar que:

A Ker(T) 6= {0}.B T será injetora se, e somente se, b 6= 3 e a 6= 1.

C T será injetora se, e somente se, b 6= 2 e a 6= 0.

D T será injetora se, e somente se, b 6= 2 ou a 6= 0.

E T é injetora.

y y

Page 294: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +25/6/7+ yTeste 7 Considere o espaço vetorialR2 munido do seu produto interno usual. Sejam T : R2 → R2

e S : R2 → R2 os operadores lineares tais que

[T]BC =

(5 − 5

2

0 52

)e [S]CB =

(2 0−1 −1

),

em que B e C são as bases de R2 dadas por:

B = {(2, 1), (1,−2)} e C = {(1, 1), (1,−1)}.

Assinale a alternativa correta:

A nem T nem S são simétricos e as matrizes [T]B e [S]B são semelhantes.

B nem T nem S são simétricos e as matrizes [T]B e [S]B não são semelhantes.

C T é simétrico e S não é simétrico.

D T e S são ambos simétricos.

E S é simétrico e T não é simétrico.

Teste 8 Seja S : R2 → P2(R) uma transformação linear tal que

S(1, 2) = 1 + t + t2 e S(2, 3) = −t + t2

e seja T : P2(R)→ R2 a transformação linear definida por

T(a + bt + ct2) = (a− b, b− c),

para quaisquer a, b, c ∈ R. Assinale a alternativa correta:

A Ker(T ◦ S) = [(1, 2)] e Im(T ◦ S) = [(1,−2)].

B Ker(T ◦ S) = [(0, 0)] e Im(T ◦ S) = [(0, 1), (0,−2)].

C Ker(T ◦ S) = [(1, 0)] e Im(T ◦ S) = [(−3,−4)].

D Ker(T ◦ S) = [(3,−2)] e Im(T ◦ S) = [(2, 3)].

E Ker(T ◦ S) = [(1, 0)] e Im(T ◦ S) = [(1,−2)].

y y

Page 295: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +25/7/6+ yTeste 9 Sejam a ∈ R, V um espaço vetorial de dimensão 5 e T : V → V um operador linear cujopolinômio característico seja:

pT(t) = −(t3 − at)(t2 − 4).

Pode-se afirmar que:

A se a = 4, então T será diagonalizável.

B dim(Ker(T)

)≥ 2.

C T é injetor.

D se a ≥ 4, então T será diagonalizável.

E se a < 0, então T não será diagonalizável.

Teste 10 Sejam T : R2 → R2 e S : R2 → R2 operadores lineares tais que

(1, 2) ∈ Ker( 1

2 T + S− 2I), (−1,−3) ∈ Ker

( 12 T + S + I

)e S(x, y) = (x + y, x + 2y), para todo (x, y) ∈ R2, em que I : R2 → R2 denota a transformaçãoidentidade. Dados (x, y) ∈ R2, temos que T(x, y) é igual a:

A (7x− 10y, 5x− 9y).

B (7x− 4y, 17x− 9y).

C (28x− 16y, 20x− 36y).

D (14x− 8y, 34x− 18y).

E (14x− 20y, 10x− 18y).

Teste 11 Sejam n um inteiro positivo e A, B ∈ Mn(R) matrizes semelhantes. Assinale a alterna-tiva contendo uma afirmação que Não é necessariamente verdadeira:

A as matrizes Ak e Bk são semelhantes, para todo inteiro k ≥ 1.

B para qualquer λ ∈ R, se λ for um autovalor de A, então λ será um autovalor de B.

C para qualquer v ∈ Rn, se v for um autovetor de A, então v será um autovetor de B.

D as matrizes A e B possuem o mesmo polinômio característico.

E as matrizes transpostas At e Bt são semelhantes.

y y

Page 296: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +25/8/5+ yTeste 12 Seja T : P2(R)→ P2(R) um operador linear tal que

Ker(T − 2I) = [1 + t, 1− t2] e Ker(T − I) = [1 + t + t2],

em que I : P2(R)→ P2(R) denota a transformação identidade. Considere a base B = {1, t, t2} deP2(R). Se

[T333]B =

a b cd e fg h i

,

então a + d será igual a:

A 1 + 2334.

B 2− 2333.

C 1− 2333.

D −2333.

E 2334.

Teste 13 Considere a baseB = {1, t + 1, t2 + t + 1}

de P2(R), a baseC = {(1, 0, 1), (1, 1, 0), (0, 1, 1)}

deR3 e a baseD = {1, t, t2} de P2(R). Sejam T : P2(R)→ P2(R) e S : P2(R)→ R3 transformaçõeslineares tais que

S(1) = (2, 2, 2), S(t + 1) = (3, 5, 2), S(t2 + t + 1) = (2, 1, 1)

e:

[S ◦ T]BC =

6 5 312 5 04 0 −1

.

Temos que o determinante da matriz [T]D é igual a:

A −30.

B 30.

C 10.

D −3.

E −10.

y y

Page 297: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +25/9/4+ yTeste 14 Sejam V um espaço vetorial de dimensão finita e T : V → V um operador lineardiagonalizável. Suponha que o polinômio característico de T seja pT(t) = t754 e considere asseguintes afirmações:

(I) o operador T é nulo;

(II) dim(V) = 754;

(III) existem infinitas bases B de V tais que a matriz [T]B seja diagonal.

Assinale a alternativa correta:

A apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

B apenas a afirmação (II) é verdadeira.

C apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

D apenas as afirmações (II) e (III) são verdadeiras.

E todas as afirmações são verdadeiras.

Teste 15 Seja a ∈ R e considere a matriz:

A =

a 0 03 2 06 2 a

.

Pode-se afirmar que:

A A será diagonalizável se, e somente se, a = 0.

B se a 6= 2, então A será diagonalizável.

C A será diagonalizável se, e somente se, a = 1.

D A será diagonalizável se, e somente se, a = 2.

E A não é diagonalizável.

y y

Page 298: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +25/10/3+ yTeste 16 Considere as seguintes afirmações:

(I) se n for um inteiro positivo e A, B ∈ Mn(R) forem matrizes com o mesmo determinante,então A e B serão semelhantes;

(II) se V for um espaço vetorial tal que dim(V) = 1777, I : V → V denotar a transformaçãoidentidade e T : V → V for uma transformação linear tal que 55 e 99 sejam autovalores deT e tal que dim

(Ker(T − 55I)

)= 1776, então T será diagonalizável;

(III) a matriz 77 43 00 77 430 0 77

é diagonalizável.

Assinale a alternativa correta:

A apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

B todas as afirmações são verdadeiras.

C apenas as afirmações (II) e (III) são verdadeiras.

D apenas a afirmação (II) é verdadeira.

E apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

y y

Page 299: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +25/11/2+ y2019 – MAT-3458 – Segunda Prova– Folha de Respostas

Identificação

Nome: NUSP: Turma:

Preencha seu número USP nos campos abaixo. Casotenha só 7 dígitos, deixa a última coluna em branco.

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Respostas

Teste 1: A B C D E

Teste 2: A B C D E

Teste 3: A B C D E

Teste 4: A B C D E

Teste 5: A B C D E

Teste 6: A B C D E

Teste 7: A B C D E

Teste 8: A B C D E

Teste 9: A B C D E

Teste 10: A B C D E

Teste 11: A B C D E

Teste 12: A B C D E

Teste 13: A B C D E

Teste 14: A B C D E

Teste 15: A B C D E

Teste 16: A B C D E

y y

Page 300: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +25/12/1+ y

y y

Page 301: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +26/1/60+ yMAT–3458 — Álgebra Linear para Engenharia II — EP–USP — Segunda Prova — 10/10/2019

IDENTIFICAÇÃO

Nome: NUSP: Turma:

INSTRUÇÕES

1. Não é permitido portar celular (mesmo desligado) durante o exame. Sobre a carteira deixeapenas lápis, borracha, caneta e um documento de identificação com foto. Mochilas, blusase demais pertences devem permancer à frente da sala, juntamente com os celulares (nãocusta repetir) e demais aparelhos eletrônicos, que devem estar desligados.

2. Preencha a tinta, e de maneira legível, todos os campos desta página.

3. Esta prova tem duração máxima de 2 horas. A entrega da prova e saída da sala só é permi-tida após 08h40min.

4. Utilize, se necessário, as páginas seguintes (exceto a última) para rascunho.

5. Preencha, a tinta e completamente, os campos para seu número USP (deixando a últimacoluna em branco, caso tenha menos de 8 dígitos), número da turma (de matrícula nestadisciplina), bem como o nome e assinatura. Isto deve ser feito antes da assinatura da listade presença. Evite erros nesse momento.

6. Assinale apenas uma alternativa por questão, preenchendo completamente o alvéolo. Emcaso de erro, que devem ser evitados, assinale também a alternativa que julgar correta eindique expressamente qual delas deve ser considerada na própria folha de respostas, aolado da questão correspondente.

7. Não haverá tempo adicional para transcrição das alternativas dos testes para a folha derespostas.

8. Não destaque nenhuma folha de sua prova.

Assinatura:

BOA PROVA!

y y

Page 302: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +26/2/59+ y

y y

Page 303: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +26/3/58+ yTeste 1 Considere as seguintes afirmações:

(I) se n for um inteiro positivo, A, B ∈ Mn(R) forem matrizes diagonalizáveis e os polinômioscaracterísticos de A e B forem iguais, então A e B serão semelhantes;

(II) se n for um inteiro positivo, A, B ∈ Mn(R) forem matrizes semelhantes e A for simétrica,então B será simétrica;

(III) se V for um espaço vetorial munido de um produto interno e se T : V → V e S : V → Vforem operadores lineares simétricos, então o operador T ◦ S + S ◦ T será simétrico.

Assinale a alternativa correta:

A todas as afirmações são verdadeiras.

B todas as afirmações são falsas.

C apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

D apenas a afirmação (I) é verdadeira.

E apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

Teste 2 Sejam a ∈ R, V um espaço vetorial de dimensão 5 e T : V → V um operador linear cujopolinômio característico seja:

pT(t) = −(t3 − at)(t2 − 4).

Pode-se afirmar que:

A se a = 4, então T será diagonalizável.

B dim(Ker(T)

)≥ 2.

C T é injetor.

D se a ≥ 4, então T será diagonalizável.

E se a < 0, então T não será diagonalizável.

y y

Page 304: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +26/4/57+ yTeste 3 Seja T : R3 → R3 um operador linear tal que

M−1[T]canM =

1 0 00 2 00 0 3

em que

M =

1 0 10 1 11 1 0

e can denota a base canônica de R3. Temos que T(5, 3, 4) é igual a:

A (10, 6, 8).

B (8, 5, 9).

C (5, 11, 13).

D (9, 8, 5).

E (7, 7, 6).

Teste 4 Considere a baseB = {1, t + 1, t2 + t + 1}

de P2(R), a baseC = {(1, 0, 1), (1, 1, 0), (0, 1, 1)}

deR3 e a baseD = {1, t, t2} de P2(R). Sejam T : P2(R)→ P2(R) e S : P2(R)→ R3 transformaçõeslineares tais que

S(1) = (2, 2, 2), S(t + 1) = (3, 5, 2), S(t2 + t + 1) = (2, 1, 1)

e:

[S ◦ T]BC =

6 5 312 5 04 0 −1

.

Temos que o determinante da matriz [T]D é igual a:

A 10.

B −10.

C −30.

D 30.

E −3.

y y

Page 305: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +26/5/56+ yTeste 5 Considere as seguintes afirmações:

(I) se n for um inteiro positivo e A, B ∈ Mn(R) forem matrizes com o mesmo determinante,então A e B serão semelhantes;

(II) se V for um espaço vetorial tal que dim(V) = 1777, I : V → V denotar a transformaçãoidentidade e T : V → V for uma transformação linear tal que 55 e 99 sejam autovalores deT e tal que dim

(Ker(T − 55I)

)= 1776, então T será diagonalizável;

(III) a matriz 77 43 00 77 430 0 77

é diagonalizável.

Assinale a alternativa correta:

A apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

B apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

C apenas as afirmações (II) e (III) são verdadeiras.

D todas as afirmações são verdadeiras.

E apenas a afirmação (II) é verdadeira.

Teste 6 Seja S : R2 → P2(R) uma transformação linear tal que

S(1, 2) = 1 + t + t2 e S(2, 3) = −t + t2

e seja T : P2(R)→ R2 a transformação linear definida por

T(a + bt + ct2) = (a− b, b− c),

para quaisquer a, b, c ∈ R. Assinale a alternativa correta:

A Ker(T ◦ S) = [(1, 2)] e Im(T ◦ S) = [(1,−2)].

B Ker(T ◦ S) = [(3,−2)] e Im(T ◦ S) = [(2, 3)].

C Ker(T ◦ S) = [(1, 0)] e Im(T ◦ S) = [(1,−2)].

D Ker(T ◦ S) = [(1, 0)] e Im(T ◦ S) = [(−3,−4)].

E Ker(T ◦ S) = [(0, 0)] e Im(T ◦ S) = [(0, 1), (0,−2)].

y y

Page 306: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +26/6/55+ yTeste 7 Seja T : P2(R)→ P2(R) um operador linear tal que

Ker(T − 2I) = [1 + t, 1− t2] e Ker(T − I) = [1 + t + t2],

em que I : P2(R)→ P2(R) denota a transformação identidade. Considere a base B = {1, t, t2} deP2(R). Se

[T333]B =

a b cd e fg h i

,

então a + d será igual a:

A 1− 2333.

B 2− 2333.

C −2333.

D 1 + 2334.

E 2334.

Teste 8 Sejam T : R2 → R2 e S : R2 → R2 operadores lineares tais que

(1, 2) ∈ Ker( 1

2 T + S− 2I), (−1,−3) ∈ Ker

( 12 T + S + I

)e S(x, y) = (x + y, x + 2y), para todo (x, y) ∈ R2, em que I : R2 → R2 denota a transformaçãoidentidade. Dados (x, y) ∈ R2, temos que T(x, y) é igual a:

A (7x− 10y, 5x− 9y).

B (28x− 16y, 20x− 36y).

C (14x− 8y, 34x− 18y).

D (7x− 4y, 17x− 9y).

E (14x− 20y, 10x− 18y).

y y

Page 307: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +26/7/54+ yTeste 9 Sejam V um espaço vetorial de dimensão finita e T : V → V um operador linear diago-nalizável. Suponha que o polinômio característico de T seja pT(t) = t754 e considere as seguintesafirmações:

(I) o operador T é nulo;

(II) dim(V) = 754;

(III) existem infinitas bases B de V tais que a matriz [T]B seja diagonal.

Assinale a alternativa correta:

A todas as afirmações são verdadeiras.

B apenas a afirmação (II) é verdadeira.

C apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

D apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

E apenas as afirmações (II) e (III) são verdadeiras.

Teste 10 Seja a ∈ R e considere a matriz:

A =

a 0 03 2 06 2 a

.

Pode-se afirmar que:

A A será diagonalizável se, e somente se, a = 1.

B A será diagonalizável se, e somente se, a = 0.

C se a 6= 2, então A será diagonalizável.

D A será diagonalizável se, e somente se, a = 2.

E A não é diagonalizável.

Teste 11 Sejam n um inteiro positivo e A, B ∈ Mn(R) matrizes semelhantes. Assinale a alterna-tiva contendo uma afirmação que Não é necessariamente verdadeira:

A as matrizes Ak e Bk são semelhantes, para todo inteiro k ≥ 1.

B as matrizes A e B possuem o mesmo polinômio característico.

C para qualquer v ∈ Rn, se v for um autovetor de A, então v será um autovetor de B.

D para qualquer λ ∈ R, se λ for um autovalor de A, então λ será um autovalor de B.

E as matrizes transpostas At e Bt são semelhantes.

y y

Page 308: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +26/8/53+ yTeste 12 Sejam a e b números reais, B uma base de P2(R), C uma base de M2(R) e T : P2(R) →M2(R) a transformação linear tal que:

[T]BC =

1 −2 b1 −1 12 a 00 1 −1

.

Pode-se afirmar que:

A T será injetora se, e somente se, b 6= 2 e a 6= 0.

B T será injetora se, e somente se, b 6= 3 e a 6= 1.

C Ker(T) 6= {0}.D T será injetora se, e somente se, b 6= 2 ou a 6= 0.

E T é injetora.

Teste 13 Considere as seguintes afirmações:

(I) se n for um inteiro positivo, T : Rn → R988 for uma transformação linear sobrejetora, B foruma base deRn e C for uma base deR988, então as colunas da matriz [T]BC serão linearmenteindependentes;

(II) se B = {e1, e2, . . . , e988} for uma base de R988 e T : R988 → R988 for a transformação lineartal que T(e1) = e2 e T(ej) = 0 para todo j = 2, 3, . . . , 988, então

([T]B

)2= 0;

(III) se T : R988 → R988 for uma transformação linear diagonalizável, então a matriz que repre-senta T na base canônica terá determinante não nulo.

Assinale a alternativa correta:

A apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

B apenas a afirmação (II) é verdadeira.

C apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

D todas as afirmações são verdadeiras.

E todas as afirmações são falsas.

y y

Page 309: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +26/9/52+ yTeste 14 Considere as bases B e C de P2(R) dadas por:

B = {1 + t + t2, 1− 7t + t2, t + t2} e C = {7 + 2t, 3 + t, t2}.

Denotando por I : P2(R)→ P2(R) a transformação identidade, teremos que a soma dos elementosna diagonal principal da matriz [I]BC será igual a:

A −52.

B 52.

C 658 .

D 6.

E 638 .

Teste 15 Considere o espaço vetorial R2 munido do seu produto interno usual. Sejam T : R2 →R2 e S : R2 → R2 os operadores lineares tais que

[T]BC =

(5 − 5

2

0 52

)e [S]CB =

(2 0−1 −1

),

em que B e C são as bases de R2 dadas por:

B = {(2, 1), (1,−2)} e C = {(1, 1), (1,−1)}.

Assinale a alternativa correta:

A S é simétrico e T não é simétrico.

B T e S são ambos simétricos.

C nem T nem S são simétricos e as matrizes [T]B e [S]B não são semelhantes.

D T é simétrico e S não é simétrico.

E nem T nem S são simétricos e as matrizes [T]B e [S]B são semelhantes.

y y

Page 310: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +26/10/51+ yTeste 16 Considere a base

B = {(1, 77, 45), (0, 9, 33), (0, 0, 877)}

de R3 e o operador linear T : R3 → R3 tal que:

[T]B =

3 −1 11 1 11 3 1

.

Assinale a alternativa correta:

A T é diagonalizável e os autovalores de T são 2,√

17 e −√

17.

B T é diagonalizável e os autovalores de T são 2 e 5.

C T não é diagonalizável e os autovalores de T são 2 e 1.

D T não é diagonalizável e os autovalores de T são 2,√

17 e −√

17.

E T é diagonalizável e os autovalores de T são 2, 3+√

172 e 3−

√17

2 .

y y

Page 311: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +26/11/50+ y2019 – MAT-3458 – Segunda Prova– Folha de Respostas

Identificação

Nome: NUSP: Turma:

Preencha seu número USP nos campos abaixo. Casotenha só 7 dígitos, deixa a última coluna em branco.

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0

1

2

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4

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7

8

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0

1

2

3

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5

6

7

8

9

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Por favor coloque sua turma nos camposabaixo.

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Respostas

Teste 1: A B C D E

Teste 2: A B C D E

Teste 3: A B C D E

Teste 4: A B C D E

Teste 5: A B C D E

Teste 6: A B C D E

Teste 7: A B C D E

Teste 8: A B C D E

Teste 9: A B C D E

Teste 10: A B C D E

Teste 11: A B C D E

Teste 12: A B C D E

Teste 13: A B C D E

Teste 14: A B C D E

Teste 15: A B C D E

Teste 16: A B C D E

y y

Page 312: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +26/12/49+ y

y y

Page 313: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +27/1/48+ yMAT–3458 — Álgebra Linear para Engenharia II — EP–USP — Segunda Prova — 10/10/2019

IDENTIFICAÇÃO

Nome: NUSP: Turma:

INSTRUÇÕES

1. Não é permitido portar celular (mesmo desligado) durante o exame. Sobre a carteira deixeapenas lápis, borracha, caneta e um documento de identificação com foto. Mochilas, blusase demais pertences devem permancer à frente da sala, juntamente com os celulares (nãocusta repetir) e demais aparelhos eletrônicos, que devem estar desligados.

2. Preencha a tinta, e de maneira legível, todos os campos desta página.

3. Esta prova tem duração máxima de 2 horas. A entrega da prova e saída da sala só é permi-tida após 08h40min.

4. Utilize, se necessário, as páginas seguintes (exceto a última) para rascunho.

5. Preencha, a tinta e completamente, os campos para seu número USP (deixando a últimacoluna em branco, caso tenha menos de 8 dígitos), número da turma (de matrícula nestadisciplina), bem como o nome e assinatura. Isto deve ser feito antes da assinatura da listade presença. Evite erros nesse momento.

6. Assinale apenas uma alternativa por questão, preenchendo completamente o alvéolo. Emcaso de erro, que devem ser evitados, assinale também a alternativa que julgar correta eindique expressamente qual delas deve ser considerada na própria folha de respostas, aolado da questão correspondente.

7. Não haverá tempo adicional para transcrição das alternativas dos testes para a folha derespostas.

8. Não destaque nenhuma folha de sua prova.

Assinatura:

BOA PROVA!

y y

Page 314: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +27/2/47+ y

y y

Page 315: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +27/3/46+ yTeste 1 Sejam n um inteiro positivo e A, B ∈ Mn(R) matrizes semelhantes. Assinale a alternativacontendo uma afirmação que Não é necessariamente verdadeira:

A as matrizes Ak e Bk são semelhantes, para todo inteiro k ≥ 1.

B para qualquer λ ∈ R, se λ for um autovalor de A, então λ será um autovalor de B.

C as matrizes A e B possuem o mesmo polinômio característico.

D as matrizes transpostas At e Bt são semelhantes.

E para qualquer v ∈ Rn, se v for um autovetor de A, então v será um autovetor de B.

Teste 2 Sejam a e b números reais, B uma base de P2(R), C uma base de M2(R) e T : P2(R) →M2(R) a transformação linear tal que:

[T]BC =

1 −2 b1 −1 12 a 00 1 −1

.

Pode-se afirmar que:

A Ker(T) 6= {0}.B T é injetora.

C T será injetora se, e somente se, b 6= 3 e a 6= 1.

D T será injetora se, e somente se, b 6= 2 e a 6= 0.

E T será injetora se, e somente se, b 6= 2 ou a 6= 0.

y y

Page 316: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +27/4/45+ yTeste 3 Considere as seguintes afirmações:

(I) se n for um inteiro positivo e A, B ∈ Mn(R) forem matrizes com o mesmo determinante,então A e B serão semelhantes;

(II) se V for um espaço vetorial tal que dim(V) = 1777, I : V → V denotar a transformaçãoidentidade e T : V → V for uma transformação linear tal que 55 e 99 sejam autovalores deT e tal que dim

(Ker(T − 55I)

)= 1776, então T será diagonalizável;

(III) a matriz 77 43 00 77 430 0 77

é diagonalizável.

Assinale a alternativa correta:

A apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

B apenas a afirmação (II) é verdadeira.

C apenas as afirmações (II) e (III) são verdadeiras.

D apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

E todas as afirmações são verdadeiras.

Teste 4 Seja T : R3 → R3 um operador linear tal que

M−1[T]canM =

1 0 00 2 00 0 3

em que

M =

1 0 10 1 11 1 0

e can denota a base canônica de R3. Temos que T(5, 3, 4) é igual a:

A (5, 11, 13).

B (8, 5, 9).

C (7, 7, 6).

D (9, 8, 5).

E (10, 6, 8).

y y

Page 317: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +27/5/44+ yTeste 5 Seja T : P2(R)→ P2(R) um operador linear tal que

Ker(T − 2I) = [1 + t, 1− t2] e Ker(T − I) = [1 + t + t2],

em que I : P2(R)→ P2(R) denota a transformação identidade. Considere a base B = {1, t, t2} deP2(R). Se

[T333]B =

a b cd e fg h i

,

então a + d será igual a:

A 1− 2333.

B −2333.

C 1 + 2334.

D 2− 2333.

E 2334.

Teste 6 Considere o espaço vetorialR2 munido do seu produto interno usual. Sejam T : R2 → R2

e S : R2 → R2 os operadores lineares tais que

[T]BC =

(5 − 5

2

0 52

)e [S]CB =

(2 0−1 −1

),

em que B e C são as bases de R2 dadas por:

B = {(2, 1), (1,−2)} e C = {(1, 1), (1,−1)}.

Assinale a alternativa correta:

A S é simétrico e T não é simétrico.

B T e S são ambos simétricos.

C T é simétrico e S não é simétrico.

D nem T nem S são simétricos e as matrizes [T]B e [S]B são semelhantes.

E nem T nem S são simétricos e as matrizes [T]B e [S]B não são semelhantes.

y y

Page 318: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +27/6/43+ yTeste 7 Seja a ∈ R e considere a matriz:

A =

a 0 03 2 06 2 a

.

Pode-se afirmar que:

A A será diagonalizável se, e somente se, a = 0.

B A será diagonalizável se, e somente se, a = 1.

C se a 6= 2, então A será diagonalizável.

D A não é diagonalizável.

E A será diagonalizável se, e somente se, a = 2.

Teste 8 Sejam T : R2 → R2 e S : R2 → R2 operadores lineares tais que

(1, 2) ∈ Ker( 1

2 T + S− 2I), (−1,−3) ∈ Ker

( 12 T + S + I

)e S(x, y) = (x + y, x + 2y), para todo (x, y) ∈ R2, em que I : R2 → R2 denota a transformaçãoidentidade. Dados (x, y) ∈ R2, temos que T(x, y) é igual a:

A (14x− 20y, 10x− 18y).

B (7x− 4y, 17x− 9y).

C (28x− 16y, 20x− 36y).

D (7x− 10y, 5x− 9y).

E (14x− 8y, 34x− 18y).

y y

Page 319: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +27/7/42+ yTeste 9 Considere as seguintes afirmações:

(I) se n for um inteiro positivo, T : Rn → R988 for uma transformação linear sobrejetora, B foruma base deRn e C for uma base deR988, então as colunas da matriz [T]BC serão linearmenteindependentes;

(II) se B = {e1, e2, . . . , e988} for uma base de R988 e T : R988 → R988 for a transformação lineartal que T(e1) = e2 e T(ej) = 0 para todo j = 2, 3, . . . , 988, então

([T]B

)2= 0;

(III) se T : R988 → R988 for uma transformação linear diagonalizável, então a matriz que repre-senta T na base canônica terá determinante não nulo.

Assinale a alternativa correta:

A apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

B apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

C todas as afirmações são falsas.

D todas as afirmações são verdadeiras.

E apenas a afirmação (II) é verdadeira.

Teste 10 Sejam V um espaço vetorial de dimensão finita e T : V → V um operador lineardiagonalizável. Suponha que o polinômio característico de T seja pT(t) = t754 e considere asseguintes afirmações:

(I) o operador T é nulo;

(II) dim(V) = 754;

(III) existem infinitas bases B de V tais que a matriz [T]B seja diagonal.

Assinale a alternativa correta:

A apenas as afirmações (II) e (III) são verdadeiras.

B apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

C apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

D todas as afirmações são verdadeiras.

E apenas a afirmação (II) é verdadeira.

y y

Page 320: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +27/8/41+ yTeste 11 Considere a base

B = {(1, 77, 45), (0, 9, 33), (0, 0, 877)}

de R3 e o operador linear T : R3 → R3 tal que:

[T]B =

3 −1 11 1 11 3 1

.

Assinale a alternativa correta:

A T é diagonalizável e os autovalores de T são 2 e 5.

B T não é diagonalizável e os autovalores de T são 2,√

17 e −√

17.

C T não é diagonalizável e os autovalores de T são 2 e 1.

D T é diagonalizável e os autovalores de T são 2, 3+√

172 e 3−

√17

2 .

E T é diagonalizável e os autovalores de T são 2,√

17 e −√

17.

Teste 12 Considere as bases B e C de P2(R) dadas por:

B = {1 + t + t2, 1− 7t + t2, t + t2} e C = {7 + 2t, 3 + t, t2}.

Denotando por I : P2(R)→ P2(R) a transformação identidade, teremos que a soma dos elementosna diagonal principal da matriz [I]BC será igual a:

A 52.

B 6.

C −52.

D 658 .

E 638 .

y y

Page 321: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +27/9/40+ yTeste 13 Seja S : R2 → P2(R) uma transformação linear tal que

S(1, 2) = 1 + t + t2 e S(2, 3) = −t + t2

e seja T : P2(R)→ R2 a transformação linear definida por

T(a + bt + ct2) = (a− b, b− c),

para quaisquer a, b, c ∈ R. Assinale a alternativa correta:

A Ker(T ◦ S) = [(1, 0)] e Im(T ◦ S) = [(−3,−4)].

B Ker(T ◦ S) = [(1, 2)] e Im(T ◦ S) = [(1,−2)].

C Ker(T ◦ S) = [(1, 0)] e Im(T ◦ S) = [(1,−2)].

D Ker(T ◦ S) = [(0, 0)] e Im(T ◦ S) = [(0, 1), (0,−2)].

E Ker(T ◦ S) = [(3,−2)] e Im(T ◦ S) = [(2, 3)].

Teste 14 Considere as seguintes afirmações:

(I) se n for um inteiro positivo, A, B ∈ Mn(R) forem matrizes diagonalizáveis e os polinômioscaracterísticos de A e B forem iguais, então A e B serão semelhantes;

(II) se n for um inteiro positivo, A, B ∈ Mn(R) forem matrizes semelhantes e A for simétrica,então B será simétrica;

(III) se V for um espaço vetorial munido de um produto interno e se T : V → V e S : V → Vforem operadores lineares simétricos, então o operador T ◦ S + S ◦ T será simétrico.

Assinale a alternativa correta:

A todas as afirmações são verdadeiras.

B todas as afirmações são falsas.

C apenas a afirmação (I) é verdadeira.

D apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

E apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

y y

Page 322: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +27/10/39+ yTeste 15 Considere a base

B = {1, t + 1, t2 + t + 1}

de P2(R), a baseC = {(1, 0, 1), (1, 1, 0), (0, 1, 1)}

deR3 e a baseD = {1, t, t2} de P2(R). Sejam T : P2(R)→ P2(R) e S : P2(R)→ R3 transformaçõeslineares tais que

S(1) = (2, 2, 2), S(t + 1) = (3, 5, 2), S(t2 + t + 1) = (2, 1, 1)

e:

[S ◦ T]BC =

6 5 312 5 04 0 −1

.

Temos que o determinante da matriz [T]D é igual a:

A −3.

B −30.

C 10.

D 30.

E −10.

Teste 16 Sejam a ∈ R, V um espaço vetorial de dimensão 5 e T : V → V um operador linear cujopolinômio característico seja:

pT(t) = −(t3 − at)(t2 − 4).

Pode-se afirmar que:

A se a ≥ 4, então T será diagonalizável.

B se a = 4, então T será diagonalizável.

C dim(Ker(T)

)≥ 2.

D se a < 0, então T não será diagonalizável.

E T é injetor.

y y

Page 323: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +27/11/38+ y2019 – MAT-3458 – Segunda Prova– Folha de Respostas

Identificação

Nome: NUSP: Turma:

Preencha seu número USP nos campos abaixo. Casotenha só 7 dígitos, deixa a última coluna em branco.

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1

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1

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3

4

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7

8

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Por favor coloque sua turma nos camposabaixo.

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1

2

3

4

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6

7

8

9

Respostas

Teste 1: A B C D E

Teste 2: A B C D E

Teste 3: A B C D E

Teste 4: A B C D E

Teste 5: A B C D E

Teste 6: A B C D E

Teste 7: A B C D E

Teste 8: A B C D E

Teste 9: A B C D E

Teste 10: A B C D E

Teste 11: A B C D E

Teste 12: A B C D E

Teste 13: A B C D E

Teste 14: A B C D E

Teste 15: A B C D E

Teste 16: A B C D E

y y

Page 324: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +27/12/37+ y

y y

Page 325: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +28/1/36+ yMAT–3458 — Álgebra Linear para Engenharia II — EP–USP — Segunda Prova — 10/10/2019

IDENTIFICAÇÃO

Nome: NUSP: Turma:

INSTRUÇÕES

1. Não é permitido portar celular (mesmo desligado) durante o exame. Sobre a carteira deixeapenas lápis, borracha, caneta e um documento de identificação com foto. Mochilas, blusase demais pertences devem permancer à frente da sala, juntamente com os celulares (nãocusta repetir) e demais aparelhos eletrônicos, que devem estar desligados.

2. Preencha a tinta, e de maneira legível, todos os campos desta página.

3. Esta prova tem duração máxima de 2 horas. A entrega da prova e saída da sala só é permi-tida após 08h40min.

4. Utilize, se necessário, as páginas seguintes (exceto a última) para rascunho.

5. Preencha, a tinta e completamente, os campos para seu número USP (deixando a últimacoluna em branco, caso tenha menos de 8 dígitos), número da turma (de matrícula nestadisciplina), bem como o nome e assinatura. Isto deve ser feito antes da assinatura da listade presença. Evite erros nesse momento.

6. Assinale apenas uma alternativa por questão, preenchendo completamente o alvéolo. Emcaso de erro, que devem ser evitados, assinale também a alternativa que julgar correta eindique expressamente qual delas deve ser considerada na própria folha de respostas, aolado da questão correspondente.

7. Não haverá tempo adicional para transcrição das alternativas dos testes para a folha derespostas.

8. Não destaque nenhuma folha de sua prova.

Assinatura:

BOA PROVA!

y y

Page 326: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +28/2/35+ y

y y

Page 327: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +28/3/34+ yTeste 1 Considere as seguintes afirmações:

(I) se n for um inteiro positivo, T : Rn → R988 for uma transformação linear sobrejetora, B foruma base deRn e C for uma base deR988, então as colunas da matriz [T]BC serão linearmenteindependentes;

(II) se B = {e1, e2, . . . , e988} for uma base de R988 e T : R988 → R988 for a transformação lineartal que T(e1) = e2 e T(ej) = 0 para todo j = 2, 3, . . . , 988, então

([T]B

)2= 0;

(III) se T : R988 → R988 for uma transformação linear diagonalizável, então a matriz que repre-senta T na base canônica terá determinante não nulo.

Assinale a alternativa correta:

A apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

B todas as afirmações são verdadeiras.

C todas as afirmações são falsas.

D apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

E apenas a afirmação (II) é verdadeira.

Teste 2 Considere as seguintes afirmações:

(I) se n for um inteiro positivo e A, B ∈ Mn(R) forem matrizes com o mesmo determinante,então A e B serão semelhantes;

(II) se V for um espaço vetorial tal que dim(V) = 1777, I : V → V denotar a transformaçãoidentidade e T : V → V for uma transformação linear tal que 55 e 99 sejam autovalores deT e tal que dim

(Ker(T − 55I)

)= 1776, então T será diagonalizável;

(III) a matriz 77 43 00 77 430 0 77

é diagonalizável.

Assinale a alternativa correta:

A todas as afirmações são verdadeiras.

B apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

C apenas a afirmação (II) é verdadeira.

D apenas as afirmações (II) e (III) são verdadeiras.

E apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

y y

Page 328: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +28/4/33+ yTeste 3 Considere o espaço vetorialR2 munido do seu produto interno usual. Sejam T : R2 → R2

e S : R2 → R2 os operadores lineares tais que

[T]BC =

(5 − 5

2

0 52

)e [S]CB =

(2 0−1 −1

),

em que B e C são as bases de R2 dadas por:

B = {(2, 1), (1,−2)} e C = {(1, 1), (1,−1)}.

Assinale a alternativa correta:

A nem T nem S são simétricos e as matrizes [T]B e [S]B são semelhantes.

B T e S são ambos simétricos.

C nem T nem S são simétricos e as matrizes [T]B e [S]B não são semelhantes.

D T é simétrico e S não é simétrico.

E S é simétrico e T não é simétrico.

Teste 4 Seja a ∈ R e considere a matriz:

A =

a 0 03 2 06 2 a

.

Pode-se afirmar que:

A A será diagonalizável se, e somente se, a = 0.

B A será diagonalizável se, e somente se, a = 1.

C A será diagonalizável se, e somente se, a = 2.

D se a 6= 2, então A será diagonalizável.

E A não é diagonalizável.

y y

Page 329: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +28/5/32+ yTeste 5 Seja T : P2(R)→ P2(R) um operador linear tal que

Ker(T − 2I) = [1 + t, 1− t2] e Ker(T − I) = [1 + t + t2],

em que I : P2(R)→ P2(R) denota a transformação identidade. Considere a base B = {1, t, t2} deP2(R). Se

[T333]B =

a b cd e fg h i

,

então a + d será igual a:

A 2− 2333.

B 1 + 2334.

C 2334.

D 1− 2333.

E −2333.

Teste 6 Sejam n um inteiro positivo e A, B ∈ Mn(R) matrizes semelhantes. Assinale a alternativacontendo uma afirmação que Não é necessariamente verdadeira:

A para qualquer λ ∈ R, se λ for um autovalor de A, então λ será um autovalor de B.

B as matrizes A e B possuem o mesmo polinômio característico.

C para qualquer v ∈ Rn, se v for um autovetor de A, então v será um autovetor de B.

D as matrizes Ak e Bk são semelhantes, para todo inteiro k ≥ 1.

E as matrizes transpostas At e Bt são semelhantes.

y y

Page 330: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +28/6/31+ yTeste 7 Seja T : R3 → R3 um operador linear tal que

M−1[T]canM =

1 0 00 2 00 0 3

em que

M =

1 0 10 1 11 1 0

e can denota a base canônica de R3. Temos que T(5, 3, 4) é igual a:

A (9, 8, 5).

B (5, 11, 13).

C (7, 7, 6).

D (10, 6, 8).

E (8, 5, 9).

Teste 8 Seja S : R2 → P2(R) uma transformação linear tal que

S(1, 2) = 1 + t + t2 e S(2, 3) = −t + t2

e seja T : P2(R)→ R2 a transformação linear definida por

T(a + bt + ct2) = (a− b, b− c),

para quaisquer a, b, c ∈ R. Assinale a alternativa correta:

A Ker(T ◦ S) = [(3,−2)] e Im(T ◦ S) = [(2, 3)].

B Ker(T ◦ S) = [(1, 2)] e Im(T ◦ S) = [(1,−2)].

C Ker(T ◦ S) = [(1, 0)] e Im(T ◦ S) = [(−3,−4)].

D Ker(T ◦ S) = [(0, 0)] e Im(T ◦ S) = [(0, 1), (0,−2)].

E Ker(T ◦ S) = [(1, 0)] e Im(T ◦ S) = [(1,−2)].

y y

Page 331: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +28/7/30+ yTeste 9 Sejam T : R2 → R2 e S : R2 → R2 operadores lineares tais que

(1, 2) ∈ Ker( 1

2 T + S− 2I), (−1,−3) ∈ Ker

( 12 T + S + I

)e S(x, y) = (x + y, x + 2y), para todo (x, y) ∈ R2, em que I : R2 → R2 denota a transformaçãoidentidade. Dados (x, y) ∈ R2, temos que T(x, y) é igual a:

A (14x− 20y, 10x− 18y).

B (7x− 10y, 5x− 9y).

C (14x− 8y, 34x− 18y).

D (7x− 4y, 17x− 9y).

E (28x− 16y, 20x− 36y).

Teste 10 Considere as bases B e C de P2(R) dadas por:

B = {1 + t + t2, 1− 7t + t2, t + t2} e C = {7 + 2t, 3 + t, t2}.

Denotando por I : P2(R)→ P2(R) a transformação identidade, teremos que a soma dos elementosna diagonal principal da matriz [I]BC será igual a:

A −52.

B 6.

C 638 .

D 658 .

E 52.

y y

Page 332: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +28/8/29+ yTeste 11 Considere as seguintes afirmações:

(I) se n for um inteiro positivo, A, B ∈ Mn(R) forem matrizes diagonalizáveis e os polinômioscaracterísticos de A e B forem iguais, então A e B serão semelhantes;

(II) se n for um inteiro positivo, A, B ∈ Mn(R) forem matrizes semelhantes e A for simétrica,então B será simétrica;

(III) se V for um espaço vetorial munido de um produto interno e se T : V → V e S : V → Vforem operadores lineares simétricos, então o operador T ◦ S + S ◦ T será simétrico.

Assinale a alternativa correta:

A todas as afirmações são falsas.

B apenas a afirmação (I) é verdadeira.

C apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

D todas as afirmações são verdadeiras.

E apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

Teste 12 Sejam V um espaço vetorial de dimensão finita e T : V → V um operador lineardiagonalizável. Suponha que o polinômio característico de T seja pT(t) = t754 e considere asseguintes afirmações:

(I) o operador T é nulo;

(II) dim(V) = 754;

(III) existem infinitas bases B de V tais que a matriz [T]B seja diagonal.

Assinale a alternativa correta:

A todas as afirmações são verdadeiras.

B apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

C apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

D apenas a afirmação (II) é verdadeira.

E apenas as afirmações (II) e (III) são verdadeiras.

y y

Page 333: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +28/9/28+ yTeste 13 Sejam a e b números reais, B uma base de P2(R), C uma base de M2(R) e T : P2(R) →M2(R) a transformação linear tal que:

[T]BC =

1 −2 b1 −1 12 a 00 1 −1

.

Pode-se afirmar que:

A T será injetora se, e somente se, b 6= 3 e a 6= 1.

B Ker(T) 6= {0}.C T será injetora se, e somente se, b 6= 2 ou a 6= 0.

D T será injetora se, e somente se, b 6= 2 e a 6= 0.

E T é injetora.

Teste 14 Sejam a ∈ R, V um espaço vetorial de dimensão 5 e T : V → V um operador linear cujopolinômio característico seja:

pT(t) = −(t3 − at)(t2 − 4).

Pode-se afirmar que:

A se a < 0, então T não será diagonalizável.

B se a = 4, então T será diagonalizável.

C T é injetor.

D se a ≥ 4, então T será diagonalizável.

E dim(Ker(T)

)≥ 2.

y y

Page 334: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +28/10/27+ yTeste 15 Considere a base

B = {1, t + 1, t2 + t + 1}

de P2(R), a baseC = {(1, 0, 1), (1, 1, 0), (0, 1, 1)}

deR3 e a baseD = {1, t, t2} de P2(R). Sejam T : P2(R)→ P2(R) e S : P2(R)→ R3 transformaçõeslineares tais que

S(1) = (2, 2, 2), S(t + 1) = (3, 5, 2), S(t2 + t + 1) = (2, 1, 1)

e:

[S ◦ T]BC =

6 5 312 5 04 0 −1

.

Temos que o determinante da matriz [T]D é igual a:

A −10.

B −30.

C 30.

D 10.

E −3.

Teste 16 Considere a base

B = {(1, 77, 45), (0, 9, 33), (0, 0, 877)}

de R3 e o operador linear T : R3 → R3 tal que:

[T]B =

3 −1 11 1 11 3 1

.

Assinale a alternativa correta:

A T não é diagonalizável e os autovalores de T são 2,√

17 e −√

17.

B T é diagonalizável e os autovalores de T são 2 e 5.

C T é diagonalizável e os autovalores de T são 2, 3+√

172 e 3−

√17

2 .

D T não é diagonalizável e os autovalores de T são 2 e 1.

E T é diagonalizável e os autovalores de T são 2,√

17 e −√

17.

y y

Page 335: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +28/11/26+ y2019 – MAT-3458 – Segunda Prova– Folha de Respostas

Identificação

Nome: NUSP: Turma:

Preencha seu número USP nos campos abaixo. Casotenha só 7 dígitos, deixa a última coluna em branco.

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Por favor coloque sua turma nos camposabaixo.

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Respostas

Teste 1: A B C D E

Teste 2: A B C D E

Teste 3: A B C D E

Teste 4: A B C D E

Teste 5: A B C D E

Teste 6: A B C D E

Teste 7: A B C D E

Teste 8: A B C D E

Teste 9: A B C D E

Teste 10: A B C D E

Teste 11: A B C D E

Teste 12: A B C D E

Teste 13: A B C D E

Teste 14: A B C D E

Teste 15: A B C D E

Teste 16: A B C D E

y y

Page 336: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +28/12/25+ y

y y

Page 337: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +29/1/24+ yMAT–3458 — Álgebra Linear para Engenharia II — EP–USP — Segunda Prova — 10/10/2019

IDENTIFICAÇÃO

Nome: NUSP: Turma:

INSTRUÇÕES

1. Não é permitido portar celular (mesmo desligado) durante o exame. Sobre a carteira deixeapenas lápis, borracha, caneta e um documento de identificação com foto. Mochilas, blusase demais pertences devem permancer à frente da sala, juntamente com os celulares (nãocusta repetir) e demais aparelhos eletrônicos, que devem estar desligados.

2. Preencha a tinta, e de maneira legível, todos os campos desta página.

3. Esta prova tem duração máxima de 2 horas. A entrega da prova e saída da sala só é permi-tida após 08h40min.

4. Utilize, se necessário, as páginas seguintes (exceto a última) para rascunho.

5. Preencha, a tinta e completamente, os campos para seu número USP (deixando a últimacoluna em branco, caso tenha menos de 8 dígitos), número da turma (de matrícula nestadisciplina), bem como o nome e assinatura. Isto deve ser feito antes da assinatura da listade presença. Evite erros nesse momento.

6. Assinale apenas uma alternativa por questão, preenchendo completamente o alvéolo. Emcaso de erro, que devem ser evitados, assinale também a alternativa que julgar correta eindique expressamente qual delas deve ser considerada na própria folha de respostas, aolado da questão correspondente.

7. Não haverá tempo adicional para transcrição das alternativas dos testes para a folha derespostas.

8. Não destaque nenhuma folha de sua prova.

Assinatura:

BOA PROVA!

y y

Page 338: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +29/2/23+ y

y y

Page 339: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +29/3/22+ yTeste 1 Sejam n um inteiro positivo e A, B ∈ Mn(R) matrizes semelhantes. Assinale a alternativacontendo uma afirmação que Não é necessariamente verdadeira:

A para qualquer v ∈ Rn, se v for um autovetor de A, então v será um autovetor de B.

B as matrizes transpostas At e Bt são semelhantes.

C as matrizes A e B possuem o mesmo polinômio característico.

D as matrizes Ak e Bk são semelhantes, para todo inteiro k ≥ 1.

E para qualquer λ ∈ R, se λ for um autovalor de A, então λ será um autovalor de B.

Teste 2 Considere a baseB = {1, t + 1, t2 + t + 1}

de P2(R), a baseC = {(1, 0, 1), (1, 1, 0), (0, 1, 1)}

deR3 e a baseD = {1, t, t2} de P2(R). Sejam T : P2(R)→ P2(R) e S : P2(R)→ R3 transformaçõeslineares tais que

S(1) = (2, 2, 2), S(t + 1) = (3, 5, 2), S(t2 + t + 1) = (2, 1, 1)

e:

[S ◦ T]BC =

6 5 312 5 04 0 −1

.

Temos que o determinante da matriz [T]D é igual a:

A 10.

B −30.

C −10.

D −3.

E 30.

y y

Page 340: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +29/4/21+ yTeste 3 Sejam T : R2 → R2 e S : R2 → R2 operadores lineares tais que

(1, 2) ∈ Ker( 1

2 T + S− 2I), (−1,−3) ∈ Ker

( 12 T + S + I

)e S(x, y) = (x + y, x + 2y), para todo (x, y) ∈ R2, em que I : R2 → R2 denota a transformaçãoidentidade. Dados (x, y) ∈ R2, temos que T(x, y) é igual a:

A (7x− 4y, 17x− 9y).

B (14x− 8y, 34x− 18y).

C (7x− 10y, 5x− 9y).

D (28x− 16y, 20x− 36y).

E (14x− 20y, 10x− 18y).

Teste 4 Sejam a e b números reais, B uma base de P2(R), C uma base de M2(R) e T : P2(R) →M2(R) a transformação linear tal que:

[T]BC =

1 −2 b1 −1 12 a 00 1 −1

.

Pode-se afirmar que:

A T será injetora se, e somente se, b 6= 3 e a 6= 1.

B T é injetora.

C T será injetora se, e somente se, b 6= 2 ou a 6= 0.

D Ker(T) 6= {0}.E T será injetora se, e somente se, b 6= 2 e a 6= 0.

y y

Page 341: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +29/5/20+ yTeste 5 Sejam a ∈ R, V um espaço vetorial de dimensão 5 e T : V → V um operador linear cujopolinômio característico seja:

pT(t) = −(t3 − at)(t2 − 4).

Pode-se afirmar que:

A dim(Ker(T)

)≥ 2.

B se a = 4, então T será diagonalizável.

C T é injetor.

D se a ≥ 4, então T será diagonalizável.

E se a < 0, então T não será diagonalizável.

Teste 6 Sejam V um espaço vetorial de dimensão finita e T : V → V um operador linear diago-nalizável. Suponha que o polinômio característico de T seja pT(t) = t754 e considere as seguintesafirmações:

(I) o operador T é nulo;

(II) dim(V) = 754;

(III) existem infinitas bases B de V tais que a matriz [T]B seja diagonal.

Assinale a alternativa correta:

A apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

B apenas a afirmação (II) é verdadeira.

C apenas as afirmações (II) e (III) são verdadeiras.

D apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

E todas as afirmações são verdadeiras.

Teste 7 Considere as seguintes afirmações:

(I) se n for um inteiro positivo e A, B ∈ Mn(R) forem matrizes com o mesmo determinante,então A e B serão semelhantes;

(II) se V for um espaço vetorial tal que dim(V) = 1777, I : V → V denotar a transformaçãoidentidade e T : V → V for uma transformação linear tal que 55 e 99 sejam autovalores deT e tal que dim

(Ker(T − 55I)

)= 1776, então T será diagonalizável;

(III) a matriz 77 43 00 77 430 0 77

é diagonalizável.

Assinale a alternativa correta:

A apenas as afirmações (II) e (III) são verdadeiras.

B todas as afirmações são verdadeiras.

C apenas a afirmação (II) é verdadeira.

D apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

E apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

y y

Page 342: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +29/6/19+ yTeste 8 Seja S : R2 → P2(R) uma transformação linear tal que

S(1, 2) = 1 + t + t2 e S(2, 3) = −t + t2

e seja T : P2(R)→ R2 a transformação linear definida por

T(a + bt + ct2) = (a− b, b− c),

para quaisquer a, b, c ∈ R. Assinale a alternativa correta:

A Ker(T ◦ S) = [(1, 2)] e Im(T ◦ S) = [(1,−2)].

B Ker(T ◦ S) = [(3,−2)] e Im(T ◦ S) = [(2, 3)].

C Ker(T ◦ S) = [(1, 0)] e Im(T ◦ S) = [(−3,−4)].

D Ker(T ◦ S) = [(0, 0)] e Im(T ◦ S) = [(0, 1), (0,−2)].

E Ker(T ◦ S) = [(1, 0)] e Im(T ◦ S) = [(1,−2)].

Teste 9 Considere a base

B = {(1, 77, 45), (0, 9, 33), (0, 0, 877)}

de R3 e o operador linear T : R3 → R3 tal que:

[T]B =

3 −1 11 1 11 3 1

.

Assinale a alternativa correta:

A T é diagonalizável e os autovalores de T são 2 e 5.

B T é diagonalizável e os autovalores de T são 2,√

17 e −√

17.

C T não é diagonalizável e os autovalores de T são 2,√

17 e −√

17.

D T não é diagonalizável e os autovalores de T são 2 e 1.

E T é diagonalizável e os autovalores de T são 2, 3+√

172 e 3−

√17

2 .

y y

Page 343: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +29/7/18+ yTeste 10 Considere o espaço vetorial R2 munido do seu produto interno usual. Sejam T : R2 →R2 e S : R2 → R2 os operadores lineares tais que

[T]BC =

(5 − 5

2

0 52

)e [S]CB =

(2 0−1 −1

),

em que B e C são as bases de R2 dadas por:

B = {(2, 1), (1,−2)} e C = {(1, 1), (1,−1)}.

Assinale a alternativa correta:

A nem T nem S são simétricos e as matrizes [T]B e [S]B não são semelhantes.

B S é simétrico e T não é simétrico.

C nem T nem S são simétricos e as matrizes [T]B e [S]B são semelhantes.

D T e S são ambos simétricos.

E T é simétrico e S não é simétrico.

Teste 11 Considere as bases B e C de P2(R) dadas por:

B = {1 + t + t2, 1− 7t + t2, t + t2} e C = {7 + 2t, 3 + t, t2}.

Denotando por I : P2(R)→ P2(R) a transformação identidade, teremos que a soma dos elementosna diagonal principal da matriz [I]BC será igual a:

A −52.

B 52.

C 658 .

D 6.

E 638 .

y y

Page 344: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +29/8/17+ yTeste 12 Seja a ∈ R e considere a matriz:

A =

a 0 03 2 06 2 a

.

Pode-se afirmar que:

A A será diagonalizável se, e somente se, a = 2.

B se a 6= 2, então A será diagonalizável.

C A será diagonalizável se, e somente se, a = 0.

D A será diagonalizável se, e somente se, a = 1.

E A não é diagonalizável.

Teste 13 Seja T : P2(R)→ P2(R) um operador linear tal que

Ker(T − 2I) = [1 + t, 1− t2] e Ker(T − I) = [1 + t + t2],

em que I : P2(R)→ P2(R) denota a transformação identidade. Considere a base B = {1, t, t2} deP2(R). Se

[T333]B =

a b cd e fg h i

,

então a + d será igual a:

A 2− 2333.

B 1 + 2334.

C 1− 2333.

D −2333.

E 2334.

y y

Page 345: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +29/9/16+ yTeste 14 Seja T : R3 → R3 um operador linear tal que

M−1[T]canM =

1 0 00 2 00 0 3

em que

M =

1 0 10 1 11 1 0

e can denota a base canônica de R3. Temos que T(5, 3, 4) é igual a:

A (10, 6, 8).

B (9, 8, 5).

C (5, 11, 13).

D (8, 5, 9).

E (7, 7, 6).

Teste 15 Considere as seguintes afirmações:

(I) se n for um inteiro positivo, T : Rn → R988 for uma transformação linear sobrejetora, B foruma base deRn e C for uma base deR988, então as colunas da matriz [T]BC serão linearmenteindependentes;

(II) se B = {e1, e2, . . . , e988} for uma base de R988 e T : R988 → R988 for a transformação lineartal que T(e1) = e2 e T(ej) = 0 para todo j = 2, 3, . . . , 988, então

([T]B

)2= 0;

(III) se T : R988 → R988 for uma transformação linear diagonalizável, então a matriz que repre-senta T na base canônica terá determinante não nulo.

Assinale a alternativa correta:

A apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

B apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

C apenas a afirmação (II) é verdadeira.

D todas as afirmações são verdadeiras.

E todas as afirmações são falsas.

y y

Page 346: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +29/10/15+ yTeste 16 Considere as seguintes afirmações:

(I) se n for um inteiro positivo, A, B ∈ Mn(R) forem matrizes diagonalizáveis e os polinômioscaracterísticos de A e B forem iguais, então A e B serão semelhantes;

(II) se n for um inteiro positivo, A, B ∈ Mn(R) forem matrizes semelhantes e A for simétrica,então B será simétrica;

(III) se V for um espaço vetorial munido de um produto interno e se T : V → V e S : V → Vforem operadores lineares simétricos, então o operador T ◦ S + S ◦ T será simétrico.

Assinale a alternativa correta:

A todas as afirmações são verdadeiras.

B todas as afirmações são falsas.

C apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

D apenas a afirmação (I) é verdadeira.

E apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

y y

Page 347: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +29/11/14+ y2019 – MAT-3458 – Segunda Prova– Folha de Respostas

Identificação

Nome: NUSP: Turma:

Preencha seu número USP nos campos abaixo. Casotenha só 7 dígitos, deixa a última coluna em branco.

0

1

2

3

4

5

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Por favor coloque sua turma nos camposabaixo.

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9

Respostas

Teste 1: A B C D E

Teste 2: A B C D E

Teste 3: A B C D E

Teste 4: A B C D E

Teste 5: A B C D E

Teste 6: A B C D E

Teste 7: A B C D E

Teste 8: A B C D E

Teste 9: A B C D E

Teste 10: A B C D E

Teste 11: A B C D E

Teste 12: A B C D E

Teste 13: A B C D E

Teste 14: A B C D E

Teste 15: A B C D E

Teste 16: A B C D E

y y

Page 348: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +29/12/13+ y

y y

Page 349: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +30/1/12+ yMAT–3458 — Álgebra Linear para Engenharia II — EP–USP — Segunda Prova — 10/10/2019

IDENTIFICAÇÃO

Nome: NUSP: Turma:

INSTRUÇÕES

1. Não é permitido portar celular (mesmo desligado) durante o exame. Sobre a carteira deixeapenas lápis, borracha, caneta e um documento de identificação com foto. Mochilas, blusase demais pertences devem permancer à frente da sala, juntamente com os celulares (nãocusta repetir) e demais aparelhos eletrônicos, que devem estar desligados.

2. Preencha a tinta, e de maneira legível, todos os campos desta página.

3. Esta prova tem duração máxima de 2 horas. A entrega da prova e saída da sala só é permi-tida após 08h40min.

4. Utilize, se necessário, as páginas seguintes (exceto a última) para rascunho.

5. Preencha, a tinta e completamente, os campos para seu número USP (deixando a últimacoluna em branco, caso tenha menos de 8 dígitos), número da turma (de matrícula nestadisciplina), bem como o nome e assinatura. Isto deve ser feito antes da assinatura da listade presença. Evite erros nesse momento.

6. Assinale apenas uma alternativa por questão, preenchendo completamente o alvéolo. Emcaso de erro, que devem ser evitados, assinale também a alternativa que julgar correta eindique expressamente qual delas deve ser considerada na própria folha de respostas, aolado da questão correspondente.

7. Não haverá tempo adicional para transcrição das alternativas dos testes para a folha derespostas.

8. Não destaque nenhuma folha de sua prova.

Assinatura:

BOA PROVA!

y y

Page 350: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +30/2/11+ y

y y

Page 351: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +30/3/10+ yTeste 1 Seja T : R3 → R3 um operador linear tal que

M−1[T]canM =

1 0 00 2 00 0 3

em que

M =

1 0 10 1 11 1 0

e can denota a base canônica de R3. Temos que T(5, 3, 4) é igual a:

A (5, 11, 13).

B (7, 7, 6).

C (10, 6, 8).

D (8, 5, 9).

E (9, 8, 5).

Teste 2 Sejam n um inteiro positivo e A, B ∈ Mn(R) matrizes semelhantes. Assinale a alternativacontendo uma afirmação que Não é necessariamente verdadeira:

A as matrizes A e B possuem o mesmo polinômio característico.

B as matrizes Ak e Bk são semelhantes, para todo inteiro k ≥ 1.

C para qualquer v ∈ Rn, se v for um autovetor de A, então v será um autovetor de B.

D para qualquer λ ∈ R, se λ for um autovalor de A, então λ será um autovalor de B.

E as matrizes transpostas At e Bt são semelhantes.

y y

Page 352: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +30/4/9+ yTeste 3 Considere as bases B e C de P2(R) dadas por:

B = {1 + t + t2, 1− 7t + t2, t + t2} e C = {7 + 2t, 3 + t, t2}.

Denotando por I : P2(R)→ P2(R) a transformação identidade, teremos que a soma dos elementosna diagonal principal da matriz [I]BC será igual a:

A 6.

B 658 .

C 52.

D −52.

E 638 .

Teste 4 Considere a base

B = {(1, 77, 45), (0, 9, 33), (0, 0, 877)}

de R3 e o operador linear T : R3 → R3 tal que:

[T]B =

3 −1 11 1 11 3 1

.

Assinale a alternativa correta:

A T não é diagonalizável e os autovalores de T são 2,√

17 e −√

17.

B T é diagonalizável e os autovalores de T são 2,√

17 e −√

17.

C T não é diagonalizável e os autovalores de T são 2 e 1.

D T é diagonalizável e os autovalores de T são 2 e 5.

E T é diagonalizável e os autovalores de T são 2, 3+√

172 e 3−

√17

2 .

y y

Page 353: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +30/5/8+ yTeste 5 Considere as seguintes afirmações:

(I) se n for um inteiro positivo, T : Rn → R988 for uma transformação linear sobrejetora, B foruma base deRn e C for uma base deR988, então as colunas da matriz [T]BC serão linearmenteindependentes;

(II) se B = {e1, e2, . . . , e988} for uma base de R988 e T : R988 → R988 for a transformação lineartal que T(e1) = e2 e T(ej) = 0 para todo j = 2, 3, . . . , 988, então

([T]B

)2= 0;

(III) se T : R988 → R988 for uma transformação linear diagonalizável, então a matriz que repre-senta T na base canônica terá determinante não nulo.

Assinale a alternativa correta:

A todas as afirmações são falsas.

B apenas a afirmação (II) é verdadeira.

C apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

D todas as afirmações são verdadeiras.

E apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

Teste 6 Considere a baseB = {1, t + 1, t2 + t + 1}

de P2(R), a baseC = {(1, 0, 1), (1, 1, 0), (0, 1, 1)}

deR3 e a baseD = {1, t, t2} de P2(R). Sejam T : P2(R)→ P2(R) e S : P2(R)→ R3 transformaçõeslineares tais que

S(1) = (2, 2, 2), S(t + 1) = (3, 5, 2), S(t2 + t + 1) = (2, 1, 1)

e:

[S ◦ T]BC =

6 5 312 5 04 0 −1

.

Temos que o determinante da matriz [T]D é igual a:

A −3.

B 10.

C −10.

D −30.

E 30.

y y

Page 354: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +30/6/7+ yTeste 7 Sejam T : R2 → R2 e S : R2 → R2 operadores lineares tais que

(1, 2) ∈ Ker( 1

2 T + S− 2I), (−1,−3) ∈ Ker

( 12 T + S + I

)e S(x, y) = (x + y, x + 2y), para todo (x, y) ∈ R2, em que I : R2 → R2 denota a transformaçãoidentidade. Dados (x, y) ∈ R2, temos que T(x, y) é igual a:

A (28x− 16y, 20x− 36y).

B (7x− 10y, 5x− 9y).

C (7x− 4y, 17x− 9y).

D (14x− 20y, 10x− 18y).

E (14x− 8y, 34x− 18y).

Teste 8 Considere as seguintes afirmações:

(I) se n for um inteiro positivo e A, B ∈ Mn(R) forem matrizes com o mesmo determinante,então A e B serão semelhantes;

(II) se V for um espaço vetorial tal que dim(V) = 1777, I : V → V denotar a transformaçãoidentidade e T : V → V for uma transformação linear tal que 55 e 99 sejam autovalores deT e tal que dim

(Ker(T − 55I)

)= 1776, então T será diagonalizável;

(III) a matriz 77 43 00 77 430 0 77

é diagonalizável.

Assinale a alternativa correta:

A todas as afirmações são verdadeiras.

B apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

C apenas as afirmações (II) e (III) são verdadeiras.

D apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

E apenas a afirmação (II) é verdadeira.

y y

Page 355: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +30/7/6+ yTeste 9 Seja a ∈ R e considere a matriz:

A =

a 0 03 2 06 2 a

.

Pode-se afirmar que:

A A será diagonalizável se, e somente se, a = 1.

B A não é diagonalizável.

C se a 6= 2, então A será diagonalizável.

D A será diagonalizável se, e somente se, a = 2.

E A será diagonalizável se, e somente se, a = 0.

Teste 10 Sejam a ∈ R, V um espaço vetorial de dimensão 5 e T : V → V um operador linear cujopolinômio característico seja:

pT(t) = −(t3 − at)(t2 − 4).

Pode-se afirmar que:

A dim(Ker(T)

)≥ 2.

B se a ≥ 4, então T será diagonalizável.

C T é injetor.

D se a < 0, então T não será diagonalizável.

E se a = 4, então T será diagonalizável.

Teste 11 Sejam V um espaço vetorial de dimensão finita e T : V → V um operador lineardiagonalizável. Suponha que o polinômio característico de T seja pT(t) = t754 e considere asseguintes afirmações:

(I) o operador T é nulo;

(II) dim(V) = 754;

(III) existem infinitas bases B de V tais que a matriz [T]B seja diagonal.

Assinale a alternativa correta:

A apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

B apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

C apenas a afirmação (II) é verdadeira.

D todas as afirmações são verdadeiras.

E apenas as afirmações (II) e (III) são verdadeiras.

y y

Page 356: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +30/8/5+ yTeste 12 Considere o espaço vetorial R2 munido do seu produto interno usual. Sejam T : R2 →R2 e S : R2 → R2 os operadores lineares tais que

[T]BC =

(5 − 5

2

0 52

)e [S]CB =

(2 0−1 −1

),

em que B e C são as bases de R2 dadas por:

B = {(2, 1), (1,−2)} e C = {(1, 1), (1,−1)}.

Assinale a alternativa correta:

A nem T nem S são simétricos e as matrizes [T]B e [S]B não são semelhantes.

B S é simétrico e T não é simétrico.

C nem T nem S são simétricos e as matrizes [T]B e [S]B são semelhantes.

D T é simétrico e S não é simétrico.

E T e S são ambos simétricos.

Teste 13 Sejam a e b números reais, B uma base de P2(R), C uma base de M2(R) e T : P2(R) →M2(R) a transformação linear tal que:

[T]BC =

1 −2 b1 −1 12 a 00 1 −1

.

Pode-se afirmar que:

A Ker(T) 6= {0}.B T será injetora se, e somente se, b 6= 3 e a 6= 1.

C T será injetora se, e somente se, b 6= 2 ou a 6= 0.

D T será injetora se, e somente se, b 6= 2 e a 6= 0.

E T é injetora.

y y

Page 357: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +30/9/4+ yTeste 14 Seja T : P2(R)→ P2(R) um operador linear tal que

Ker(T − 2I) = [1 + t, 1− t2] e Ker(T − I) = [1 + t + t2],

em que I : P2(R)→ P2(R) denota a transformação identidade. Considere a base B = {1, t, t2} deP2(R). Se

[T333]B =

a b cd e fg h i

,

então a + d será igual a:

A 2334.

B 1− 2333.

C −2333.

D 1 + 2334.

E 2− 2333.

Teste 15 Considere as seguintes afirmações:

(I) se n for um inteiro positivo, A, B ∈ Mn(R) forem matrizes diagonalizáveis e os polinômioscaracterísticos de A e B forem iguais, então A e B serão semelhantes;

(II) se n for um inteiro positivo, A, B ∈ Mn(R) forem matrizes semelhantes e A for simétrica,então B será simétrica;

(III) se V for um espaço vetorial munido de um produto interno e se T : V → V e S : V → Vforem operadores lineares simétricos, então o operador T ◦ S + S ◦ T será simétrico.

Assinale a alternativa correta:

A apenas a afirmação (I) é verdadeira.

B apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

C apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

D todas as afirmações são falsas.

E todas as afirmações são verdadeiras.

y y

Page 358: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +30/10/3+ yTeste 16 Seja S : R2 → P2(R) uma transformação linear tal que

S(1, 2) = 1 + t + t2 e S(2, 3) = −t + t2

e seja T : P2(R)→ R2 a transformação linear definida por

T(a + bt + ct2) = (a− b, b− c),

para quaisquer a, b, c ∈ R. Assinale a alternativa correta:

A Ker(T ◦ S) = [(0, 0)] e Im(T ◦ S) = [(0, 1), (0,−2)].

B Ker(T ◦ S) = [(1, 0)] e Im(T ◦ S) = [(−3,−4)].

C Ker(T ◦ S) = [(1, 0)] e Im(T ◦ S) = [(1,−2)].

D Ker(T ◦ S) = [(3,−2)] e Im(T ◦ S) = [(2, 3)].

E Ker(T ◦ S) = [(1, 2)] e Im(T ◦ S) = [(1,−2)].

y y

Page 359: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +30/11/2+ y2019 – MAT-3458 – Segunda Prova– Folha de Respostas

Identificação

Nome: NUSP: Turma:

Preencha seu número USP nos campos abaixo. Casotenha só 7 dígitos, deixa a última coluna em branco.

0

1

2

3

4

5

6

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9

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4

5

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7

8

9

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Por favor coloque sua turma nos camposabaixo.

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Respostas

Teste 1: A B C D E

Teste 2: A B C D E

Teste 3: A B C D E

Teste 4: A B C D E

Teste 5: A B C D E

Teste 6: A B C D E

Teste 7: A B C D E

Teste 8: A B C D E

Teste 9: A B C D E

Teste 10: A B C D E

Teste 11: A B C D E

Teste 12: A B C D E

Teste 13: A B C D E

Teste 14: A B C D E

Teste 15: A B C D E

Teste 16: A B C D E

y y

Page 360: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +30/12/1+ y

y y

Page 361: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +31/1/60+ yMAT–3458 — Álgebra Linear para Engenharia II — EP–USP — Segunda Prova — 10/10/2019

IDENTIFICAÇÃO

Nome: NUSP: Turma:

INSTRUÇÕES

1. Não é permitido portar celular (mesmo desligado) durante o exame. Sobre a carteira deixeapenas lápis, borracha, caneta e um documento de identificação com foto. Mochilas, blusase demais pertences devem permancer à frente da sala, juntamente com os celulares (nãocusta repetir) e demais aparelhos eletrônicos, que devem estar desligados.

2. Preencha a tinta, e de maneira legível, todos os campos desta página.

3. Esta prova tem duração máxima de 2 horas. A entrega da prova e saída da sala só é permi-tida após 08h40min.

4. Utilize, se necessário, as páginas seguintes (exceto a última) para rascunho.

5. Preencha, a tinta e completamente, os campos para seu número USP (deixando a últimacoluna em branco, caso tenha menos de 8 dígitos), número da turma (de matrícula nestadisciplina), bem como o nome e assinatura. Isto deve ser feito antes da assinatura da listade presença. Evite erros nesse momento.

6. Assinale apenas uma alternativa por questão, preenchendo completamente o alvéolo. Emcaso de erro, que devem ser evitados, assinale também a alternativa que julgar correta eindique expressamente qual delas deve ser considerada na própria folha de respostas, aolado da questão correspondente.

7. Não haverá tempo adicional para transcrição das alternativas dos testes para a folha derespostas.

8. Não destaque nenhuma folha de sua prova.

Assinatura:

BOA PROVA!

y y

Page 362: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +31/2/59+ y

y y

Page 363: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +31/3/58+ yTeste 1 Considere a base

B = {(1, 77, 45), (0, 9, 33), (0, 0, 877)}

de R3 e o operador linear T : R3 → R3 tal que:

[T]B =

3 −1 11 1 11 3 1

.

Assinale a alternativa correta:

A T é diagonalizável e os autovalores de T são 2, 3+√

172 e 3−

√17

2 .

B T não é diagonalizável e os autovalores de T são 2 e 1.

C T é diagonalizável e os autovalores de T são 2,√

17 e −√

17.

D T é diagonalizável e os autovalores de T são 2 e 5.

E T não é diagonalizável e os autovalores de T são 2,√

17 e −√

17.

Teste 2 Considere as seguintes afirmações:

(I) se n for um inteiro positivo, A, B ∈ Mn(R) forem matrizes diagonalizáveis e os polinômioscaracterísticos de A e B forem iguais, então A e B serão semelhantes;

(II) se n for um inteiro positivo, A, B ∈ Mn(R) forem matrizes semelhantes e A for simétrica,então B será simétrica;

(III) se V for um espaço vetorial munido de um produto interno e se T : V → V e S : V → Vforem operadores lineares simétricos, então o operador T ◦ S + S ◦ T será simétrico.

Assinale a alternativa correta:

A apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

B apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

C todas as afirmações são verdadeiras.

D todas as afirmações são falsas.

E apenas a afirmação (I) é verdadeira.

y y

Page 364: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +31/4/57+ yTeste 3 Sejam a e b números reais, B uma base de P2(R), C uma base de M2(R) e T : P2(R) →M2(R) a transformação linear tal que:

[T]BC =

1 −2 b1 −1 12 a 00 1 −1

.

Pode-se afirmar que:

A T será injetora se, e somente se, b 6= 2 ou a 6= 0.

B T será injetora se, e somente se, b 6= 3 e a 6= 1.

C T é injetora.

D Ker(T) 6= {0}.E T será injetora se, e somente se, b 6= 2 e a 6= 0.

Teste 4 Seja S : R2 → P2(R) uma transformação linear tal que

S(1, 2) = 1 + t + t2 e S(2, 3) = −t + t2

e seja T : P2(R)→ R2 a transformação linear definida por

T(a + bt + ct2) = (a− b, b− c),

para quaisquer a, b, c ∈ R. Assinale a alternativa correta:

A Ker(T ◦ S) = [(0, 0)] e Im(T ◦ S) = [(0, 1), (0,−2)].

B Ker(T ◦ S) = [(1, 0)] e Im(T ◦ S) = [(1,−2)].

C Ker(T ◦ S) = [(1, 2)] e Im(T ◦ S) = [(1,−2)].

D Ker(T ◦ S) = [(1, 0)] e Im(T ◦ S) = [(−3,−4)].

E Ker(T ◦ S) = [(3,−2)] e Im(T ◦ S) = [(2, 3)].

y y

Page 365: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +31/5/56+ yTeste 5 Considere a base

B = {1, t + 1, t2 + t + 1}

de P2(R), a baseC = {(1, 0, 1), (1, 1, 0), (0, 1, 1)}

deR3 e a baseD = {1, t, t2} de P2(R). Sejam T : P2(R)→ P2(R) e S : P2(R)→ R3 transformaçõeslineares tais que

S(1) = (2, 2, 2), S(t + 1) = (3, 5, 2), S(t2 + t + 1) = (2, 1, 1)

e:

[S ◦ T]BC =

6 5 312 5 04 0 −1

.

Temos que o determinante da matriz [T]D é igual a:

A 10.

B −10.

C −30.

D 30.

E −3.

Teste 6 Considere as seguintes afirmações:

(I) se n for um inteiro positivo, T : Rn → R988 for uma transformação linear sobrejetora, B foruma base deRn e C for uma base deR988, então as colunas da matriz [T]BC serão linearmenteindependentes;

(II) se B = {e1, e2, . . . , e988} for uma base de R988 e T : R988 → R988 for a transformação lineartal que T(e1) = e2 e T(ej) = 0 para todo j = 2, 3, . . . , 988, então

([T]B

)2= 0;

(III) se T : R988 → R988 for uma transformação linear diagonalizável, então a matriz que repre-senta T na base canônica terá determinante não nulo.

Assinale a alternativa correta:

A apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

B todas as afirmações são verdadeiras.

C todas as afirmações são falsas.

D apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

E apenas a afirmação (II) é verdadeira.

y y

Page 366: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +31/6/55+ yTeste 7 Seja T : R3 → R3 um operador linear tal que

M−1[T]canM =

1 0 00 2 00 0 3

em que

M =

1 0 10 1 11 1 0

e can denota a base canônica de R3. Temos que T(5, 3, 4) é igual a:

A (8, 5, 9).

B (10, 6, 8).

C (9, 8, 5).

D (7, 7, 6).

E (5, 11, 13).

Teste 8 Sejam V um espaço vetorial de dimensão finita e T : V → V um operador linear diago-nalizável. Suponha que o polinômio característico de T seja pT(t) = t754 e considere as seguintesafirmações:

(I) o operador T é nulo;

(II) dim(V) = 754;

(III) existem infinitas bases B de V tais que a matriz [T]B seja diagonal.

Assinale a alternativa correta:

A apenas a afirmação (II) é verdadeira.

B apenas as afirmações (II) e (III) são verdadeiras.

C todas as afirmações são verdadeiras.

D apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

E apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

y y

Page 367: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +31/7/54+ yTeste 9 Considere as bases B e C de P2(R) dadas por:

B = {1 + t + t2, 1− 7t + t2, t + t2} e C = {7 + 2t, 3 + t, t2}.

Denotando por I : P2(R)→ P2(R) a transformação identidade, teremos que a soma dos elementosna diagonal principal da matriz [I]BC será igual a:

A −52.

B 638 .

C 6.

D 658 .

E 52.

Teste 10 Seja a ∈ R e considere a matriz:

A =

a 0 03 2 06 2 a

.

Pode-se afirmar que:

A se a 6= 2, então A será diagonalizável.

B A será diagonalizável se, e somente se, a = 2.

C A será diagonalizável se, e somente se, a = 1.

D A será diagonalizável se, e somente se, a = 0.

E A não é diagonalizável.

y y

Page 368: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +31/8/53+ yTeste 11 Considere as seguintes afirmações:

(I) se n for um inteiro positivo e A, B ∈ Mn(R) forem matrizes com o mesmo determinante,então A e B serão semelhantes;

(II) se V for um espaço vetorial tal que dim(V) = 1777, I : V → V denotar a transformaçãoidentidade e T : V → V for uma transformação linear tal que 55 e 99 sejam autovalores deT e tal que dim

(Ker(T − 55I)

)= 1776, então T será diagonalizável;

(III) a matriz 77 43 00 77 430 0 77

é diagonalizável.

Assinale a alternativa correta:

A todas as afirmações são verdadeiras.

B apenas as afirmações (II) e (III) são verdadeiras.

C apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

D apenas a afirmação (II) é verdadeira.

E apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

Teste 12 Sejam n um inteiro positivo e A, B ∈ Mn(R) matrizes semelhantes. Assinale a alterna-tiva contendo uma afirmação que Não é necessariamente verdadeira:

A para qualquer λ ∈ R, se λ for um autovalor de A, então λ será um autovalor de B.

B as matrizes transpostas At e Bt são semelhantes.

C as matrizes Ak e Bk são semelhantes, para todo inteiro k ≥ 1.

D para qualquer v ∈ Rn, se v for um autovetor de A, então v será um autovetor de B.

E as matrizes A e B possuem o mesmo polinômio característico.

y y

Page 369: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +31/9/52+ yTeste 13 Sejam T : R2 → R2 e S : R2 → R2 operadores lineares tais que

(1, 2) ∈ Ker( 1

2 T + S− 2I), (−1,−3) ∈ Ker

( 12 T + S + I

)e S(x, y) = (x + y, x + 2y), para todo (x, y) ∈ R2, em que I : R2 → R2 denota a transformaçãoidentidade. Dados (x, y) ∈ R2, temos que T(x, y) é igual a:

A (7x− 4y, 17x− 9y).

B (14x− 8y, 34x− 18y).

C (14x− 20y, 10x− 18y).

D (28x− 16y, 20x− 36y).

E (7x− 10y, 5x− 9y).

Teste 14 Seja T : P2(R)→ P2(R) um operador linear tal que

Ker(T − 2I) = [1 + t, 1− t2] e Ker(T − I) = [1 + t + t2],

em que I : P2(R)→ P2(R) denota a transformação identidade. Considere a base B = {1, t, t2} deP2(R). Se

[T333]B =

a b cd e fg h i

,

então a + d será igual a:

A 2− 2333.

B 1 + 2334.

C 2334.

D −2333.

E 1− 2333.

y y

Page 370: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +31/10/51+ yTeste 15 Sejam a ∈ R, V um espaço vetorial de dimensão 5 e T : V → V um operador linear cujopolinômio característico seja:

pT(t) = −(t3 − at)(t2 − 4).

Pode-se afirmar que:

A dim(Ker(T)

)≥ 2.

B se a = 4, então T será diagonalizável.

C T é injetor.

D se a < 0, então T não será diagonalizável.

E se a ≥ 4, então T será diagonalizável.

Teste 16 Considere o espaço vetorial R2 munido do seu produto interno usual. Sejam T : R2 →R2 e S : R2 → R2 os operadores lineares tais que

[T]BC =

(5 − 5

2

0 52

)e [S]CB =

(2 0−1 −1

),

em que B e C são as bases de R2 dadas por:

B = {(2, 1), (1,−2)} e C = {(1, 1), (1,−1)}.

Assinale a alternativa correta:

A T e S são ambos simétricos.

B nem T nem S são simétricos e as matrizes [T]B e [S]B são semelhantes.

C S é simétrico e T não é simétrico.

D nem T nem S são simétricos e as matrizes [T]B e [S]B não são semelhantes.

E T é simétrico e S não é simétrico.

y y

Page 371: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +31/11/50+ y2019 – MAT-3458 – Segunda Prova– Folha de Respostas

Identificação

Nome: NUSP: Turma:

Preencha seu número USP nos campos abaixo. Casotenha só 7 dígitos, deixa a última coluna em branco.

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1

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9

Por favor coloque sua turma nos camposabaixo.

0

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8

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3

4

5

6

7

8

9

Respostas

Teste 1: A B C D E

Teste 2: A B C D E

Teste 3: A B C D E

Teste 4: A B C D E

Teste 5: A B C D E

Teste 6: A B C D E

Teste 7: A B C D E

Teste 8: A B C D E

Teste 9: A B C D E

Teste 10: A B C D E

Teste 11: A B C D E

Teste 12: A B C D E

Teste 13: A B C D E

Teste 14: A B C D E

Teste 15: A B C D E

Teste 16: A B C D E

y y

Page 372: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +31/12/49+ y

y y

Page 373: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +32/1/48+ yMAT–3458 — Álgebra Linear para Engenharia II — EP–USP — Segunda Prova — 10/10/2019

IDENTIFICAÇÃO

Nome: NUSP: Turma:

INSTRUÇÕES

1. Não é permitido portar celular (mesmo desligado) durante o exame. Sobre a carteira deixeapenas lápis, borracha, caneta e um documento de identificação com foto. Mochilas, blusase demais pertences devem permancer à frente da sala, juntamente com os celulares (nãocusta repetir) e demais aparelhos eletrônicos, que devem estar desligados.

2. Preencha a tinta, e de maneira legível, todos os campos desta página.

3. Esta prova tem duração máxima de 2 horas. A entrega da prova e saída da sala só é permi-tida após 08h40min.

4. Utilize, se necessário, as páginas seguintes (exceto a última) para rascunho.

5. Preencha, a tinta e completamente, os campos para seu número USP (deixando a últimacoluna em branco, caso tenha menos de 8 dígitos), número da turma (de matrícula nestadisciplina), bem como o nome e assinatura. Isto deve ser feito antes da assinatura da listade presença. Evite erros nesse momento.

6. Assinale apenas uma alternativa por questão, preenchendo completamente o alvéolo. Emcaso de erro, que devem ser evitados, assinale também a alternativa que julgar correta eindique expressamente qual delas deve ser considerada na própria folha de respostas, aolado da questão correspondente.

7. Não haverá tempo adicional para transcrição das alternativas dos testes para a folha derespostas.

8. Não destaque nenhuma folha de sua prova.

Assinatura:

BOA PROVA!

y y

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y +32/2/47+ y

y y

Page 375: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +32/3/46+ yTeste 1 Sejam T : R2 → R2 e S : R2 → R2 operadores lineares tais que

(1, 2) ∈ Ker( 1

2 T + S− 2I), (−1,−3) ∈ Ker

( 12 T + S + I

)e S(x, y) = (x + y, x + 2y), para todo (x, y) ∈ R2, em que I : R2 → R2 denota a transformaçãoidentidade. Dados (x, y) ∈ R2, temos que T(x, y) é igual a:

A (7x− 4y, 17x− 9y).

B (28x− 16y, 20x− 36y).

C (14x− 8y, 34x− 18y).

D (14x− 20y, 10x− 18y).

E (7x− 10y, 5x− 9y).

Teste 2 Seja a ∈ R e considere a matriz:

A =

a 0 03 2 06 2 a

.

Pode-se afirmar que:

A A será diagonalizável se, e somente se, a = 2.

B A será diagonalizável se, e somente se, a = 1.

C A não é diagonalizável.

D A será diagonalizável se, e somente se, a = 0.

E se a 6= 2, então A será diagonalizável.

y y

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y +32/4/45+ yTeste 3 Sejam V um espaço vetorial de dimensão finita e T : V → V um operador linear diago-nalizável. Suponha que o polinômio característico de T seja pT(t) = t754 e considere as seguintesafirmações:

(I) o operador T é nulo;

(II) dim(V) = 754;

(III) existem infinitas bases B de V tais que a matriz [T]B seja diagonal.

Assinale a alternativa correta:

A todas as afirmações são verdadeiras.

B apenas a afirmação (II) é verdadeira.

C apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

D apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

E apenas as afirmações (II) e (III) são verdadeiras.

Teste 4 Considere a base

B = {(1, 77, 45), (0, 9, 33), (0, 0, 877)}

de R3 e o operador linear T : R3 → R3 tal que:

[T]B =

3 −1 11 1 11 3 1

.

Assinale a alternativa correta:

A T não é diagonalizável e os autovalores de T são 2 e 1.

B T é diagonalizável e os autovalores de T são 2 e 5.

C T é diagonalizável e os autovalores de T são 2, 3+√

172 e 3−

√17

2 .

D T é diagonalizável e os autovalores de T são 2,√

17 e −√

17.

E T não é diagonalizável e os autovalores de T são 2,√

17 e −√

17.

y y

Page 377: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +32/5/44+ yTeste 5 Considere o espaço vetorialR2 munido do seu produto interno usual. Sejam T : R2 → R2

e S : R2 → R2 os operadores lineares tais que

[T]BC =

(5 − 5

2

0 52

)e [S]CB =

(2 0−1 −1

),

em que B e C são as bases de R2 dadas por:

B = {(2, 1), (1,−2)} e C = {(1, 1), (1,−1)}.

Assinale a alternativa correta:

A T é simétrico e S não é simétrico.

B S é simétrico e T não é simétrico.

C T e S são ambos simétricos.

D nem T nem S são simétricos e as matrizes [T]B e [S]B não são semelhantes.

E nem T nem S são simétricos e as matrizes [T]B e [S]B são semelhantes.

Teste 6 Sejam n um inteiro positivo e A, B ∈ Mn(R) matrizes semelhantes. Assinale a alternativacontendo uma afirmação que Não é necessariamente verdadeira:

A as matrizes Ak e Bk são semelhantes, para todo inteiro k ≥ 1.

B as matrizes transpostas At e Bt são semelhantes.

C as matrizes A e B possuem o mesmo polinômio característico.

D para qualquer λ ∈ R, se λ for um autovalor de A, então λ será um autovalor de B.

E para qualquer v ∈ Rn, se v for um autovetor de A, então v será um autovetor de B.

y y

Page 378: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +32/6/43+ yTeste 7 Seja T : R3 → R3 um operador linear tal que

M−1[T]canM =

1 0 00 2 00 0 3

em que

M =

1 0 10 1 11 1 0

e can denota a base canônica de R3. Temos que T(5, 3, 4) é igual a:

A (8, 5, 9).

B (10, 6, 8).

C (9, 8, 5).

D (7, 7, 6).

E (5, 11, 13).

Teste 8 Considere as bases B e C de P2(R) dadas por:

B = {1 + t + t2, 1− 7t + t2, t + t2} e C = {7 + 2t, 3 + t, t2}.

Denotando por I : P2(R)→ P2(R) a transformação identidade, teremos que a soma dos elementosna diagonal principal da matriz [I]BC será igual a:

A 6.

B −52.

C 658 .

D 638 .

E 52.

y y

Page 379: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +32/7/42+ yTeste 9 Considere as seguintes afirmações:

(I) se n for um inteiro positivo, T : Rn → R988 for uma transformação linear sobrejetora, B foruma base deRn e C for uma base deR988, então as colunas da matriz [T]BC serão linearmenteindependentes;

(II) se B = {e1, e2, . . . , e988} for uma base de R988 e T : R988 → R988 for a transformação lineartal que T(e1) = e2 e T(ej) = 0 para todo j = 2, 3, . . . , 988, então

([T]B

)2= 0;

(III) se T : R988 → R988 for uma transformação linear diagonalizável, então a matriz que repre-senta T na base canônica terá determinante não nulo.

Assinale a alternativa correta:

A todas as afirmações são falsas.

B todas as afirmações são verdadeiras.

C apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

D apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

E apenas a afirmação (II) é verdadeira.

Teste 10 Sejam a e b números reais, B uma base de P2(R), C uma base de M2(R) e T : P2(R) →M2(R) a transformação linear tal que:

[T]BC =

1 −2 b1 −1 12 a 00 1 −1

.

Pode-se afirmar que:

A T será injetora se, e somente se, b 6= 3 e a 6= 1.

B T é injetora.

C T será injetora se, e somente se, b 6= 2 e a 6= 0.

D Ker(T) 6= {0}.E T será injetora se, e somente se, b 6= 2 ou a 6= 0.

y y

Page 380: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +32/8/41+ yTeste 11 Seja S : R2 → P2(R) uma transformação linear tal que

S(1, 2) = 1 + t + t2 e S(2, 3) = −t + t2

e seja T : P2(R)→ R2 a transformação linear definida por

T(a + bt + ct2) = (a− b, b− c),

para quaisquer a, b, c ∈ R. Assinale a alternativa correta:

A Ker(T ◦ S) = [(1, 2)] e Im(T ◦ S) = [(1,−2)].

B Ker(T ◦ S) = [(1, 0)] e Im(T ◦ S) = [(−3,−4)].

C Ker(T ◦ S) = [(3,−2)] e Im(T ◦ S) = [(2, 3)].

D Ker(T ◦ S) = [(0, 0)] e Im(T ◦ S) = [(0, 1), (0,−2)].

E Ker(T ◦ S) = [(1, 0)] e Im(T ◦ S) = [(1,−2)].

Teste 12 Considere as seguintes afirmações:

(I) se n for um inteiro positivo, A, B ∈ Mn(R) forem matrizes diagonalizáveis e os polinômioscaracterísticos de A e B forem iguais, então A e B serão semelhantes;

(II) se n for um inteiro positivo, A, B ∈ Mn(R) forem matrizes semelhantes e A for simétrica,então B será simétrica;

(III) se V for um espaço vetorial munido de um produto interno e se T : V → V e S : V → Vforem operadores lineares simétricos, então o operador T ◦ S + S ◦ T será simétrico.

Assinale a alternativa correta:

A apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

B apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

C todas as afirmações são falsas.

D apenas a afirmação (I) é verdadeira.

E todas as afirmações são verdadeiras.

y y

Page 381: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +32/9/40+ yTeste 13 Considere a base

B = {1, t + 1, t2 + t + 1}

de P2(R), a baseC = {(1, 0, 1), (1, 1, 0), (0, 1, 1)}

deR3 e a baseD = {1, t, t2} de P2(R). Sejam T : P2(R)→ P2(R) e S : P2(R)→ R3 transformaçõeslineares tais que

S(1) = (2, 2, 2), S(t + 1) = (3, 5, 2), S(t2 + t + 1) = (2, 1, 1)

e:

[S ◦ T]BC =

6 5 312 5 04 0 −1

.

Temos que o determinante da matriz [T]D é igual a:

A 10.

B −30.

C 30.

D −10.

E −3.

Teste 14 Sejam a ∈ R, V um espaço vetorial de dimensão 5 e T : V → V um operador linear cujopolinômio característico seja:

pT(t) = −(t3 − at)(t2 − 4).

Pode-se afirmar que:

A T é injetor.

B dim(Ker(T)

)≥ 2.

C se a ≥ 4, então T será diagonalizável.

D se a = 4, então T será diagonalizável.

E se a < 0, então T não será diagonalizável.

y y

Page 382: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +32/10/39+ yTeste 15 Seja T : P2(R)→ P2(R) um operador linear tal que

Ker(T − 2I) = [1 + t, 1− t2] e Ker(T − I) = [1 + t + t2],

em que I : P2(R)→ P2(R) denota a transformação identidade. Considere a base B = {1, t, t2} deP2(R). Se

[T333]B =

a b cd e fg h i

,

então a + d será igual a:

A 2334.

B 1 + 2334.

C −2333.

D 2− 2333.

E 1− 2333.

Teste 16 Considere as seguintes afirmações:

(I) se n for um inteiro positivo e A, B ∈ Mn(R) forem matrizes com o mesmo determinante,então A e B serão semelhantes;

(II) se V for um espaço vetorial tal que dim(V) = 1777, I : V → V denotar a transformaçãoidentidade e T : V → V for uma transformação linear tal que 55 e 99 sejam autovalores deT e tal que dim

(Ker(T − 55I)

)= 1776, então T será diagonalizável;

(III) a matriz 77 43 00 77 430 0 77

é diagonalizável.

Assinale a alternativa correta:

A todas as afirmações são verdadeiras.

B apenas a afirmação (II) é verdadeira.

C apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.

D apenas as afirmações (I) e (II) são verdadeiras.

E apenas as afirmações (II) e (III) são verdadeiras.

y y

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y +32/11/38+ y2019 – MAT-3458 – Segunda Prova– Folha de Respostas

Identificação

Nome: NUSP: Turma:

Preencha seu número USP nos campos abaixo. Casotenha só 7 dígitos, deixa a última coluna em branco.

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Por favor coloque sua turma nos camposabaixo.

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Respostas

Teste 1: A B C D E

Teste 2: A B C D E

Teste 3: A B C D E

Teste 4: A B C D E

Teste 5: A B C D E

Teste 6: A B C D E

Teste 7: A B C D E

Teste 8: A B C D E

Teste 9: A B C D E

Teste 10: A B C D E

Teste 11: A B C D E

Teste 12: A B C D E

Teste 13: A B C D E

Teste 14: A B C D E

Teste 15: A B C D E

Teste 16: A B C D E

y y

Page 384: y +1/1/60+ - IME-USP · y +1/6/55+ y Teste 7 Sejam n um inteiro positivo e A, B 2Mn(R)matrizes semelhantes.Assinale a alternativa contendo uma afirmação que Não é necessariamente

y +32/12/37+ y

y y