Subjects álgebra linear

Matriz Simetrica F64Ef8

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Question: Seja A uma matriz quadrada. Mostre que $A + A^T$ é uma matriz simétrica. E o que pode afirmar sobre a matriz $A - A^T$?
1. **Enunciado do problema:** Seja $A$ uma matriz quadrada. Precisamos mostrar que $A + A^T$ é uma matriz simétrica e analisar a matriz $A - A^T$. 2. **Definição de matriz simétrica:** Uma matriz $M$ é simétrica se $M = M^T$, ou seja, a matriz é igual à sua transposta. 3. **Mostrar que $A + A^T$ é simétrica:** Vamos calcular a transposta de $A + A^T$: $$ (A + A^T)^T = A^T + (A^T)^T = A^T + A $$ Como a soma é comutativa, temos: $$ A^T + A = A + A^T $$ Portanto, $$ (A + A^T)^T = A + A^T $$ Isso mostra que $A + A^T$ é igual à sua transposta, logo é uma matriz simétrica. 4. **Análise da matriz $A - A^T$:** Vamos calcular a transposta de $A - A^T$: $$ (A - A^T)^T = A^T - (A^T)^T = A^T - A $$ Note que: $$ A^T - A = -(A - A^T) $$ Ou seja, $$ (A - A^T)^T = -(A - A^T) $$ Isso significa que $A - A^T$ é uma matriz antissimétrica (ou matriz skewsymmetric), pois sua transposta é igual ao seu negativo. **Resposta final:** - $A + A^T$ é uma matriz simétrica. - $A - A^T$ é uma matriz antissimétrica.