Sobre o tema
Determinantes de matrizes com estrutura especial, como matrizes quase diagonais com uma coluna fixa, são um tópico clássico em álgebra linear. Neste problema, a matriz A de ordem 2024 tem a primeira linha fixa [2,0,1,2,3,...,2022] e as demais linhas com x na diagonal principal e valores j nas outras posições, exceto a primeira coluna que é sempre 2. O determinante p(x) é um polinômio em x, e a soma de suas raízes é solicitada. Para resolver, usa-se a propriedade de que a soma das raízes de um polinômio mônico é o negativo do coeficiente do termo de grau n-1. Aqui, p(x) é um polinômio de grau 2024, e o coeficiente de x^{2023} pode ser obtido pela expansão do determinante ou por operações elementares. A resposta é 1011*2023.
Tópicos relacionados
- Determinante de matriz com estrutura especial
- Soma das raízes de polinômio característico
- Operações elementares em determinantes
- Matriz quase diagonal com coluna constante
Enunciado
Considere a matriz quadrada A de ordem 2024, onde a estrutura e: primeira linha [2,0,1,2,3,...,2022], e as linhas seguintes tem x na posicao da diagonal principal e os valores j nas outras posicoes (exceto a_{i,1}=2 para todo i). A soma das raizes do polinomio dado por p(x) = det(A), x em R, e: [A matriz tem estrutura especial exibida no PDF com x na diagonal e valores coluna nas demais posicoes.]
Alternativas
- A)
2024 * 2023
- B)
2025^2
- C)
2024 * 2025
- D)
1012 * 2025
- E)
1011 * 2023
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Perguntas frequentes
Como calcular a soma das raízes de um polinômio a partir do determinante de uma matriz?
Se p(x) = det(A - xI) é o polinômio característico, a soma das raízes é o traço de A. Mas aqui p(x) = det(A), onde A depende de x. Para um polinômio mônico, a soma das raízes é o negativo do coeficiente do termo de grau n-1.
O que é uma matriz quase diagonal?
É uma matriz onde a diagonal principal tem um padrão especial (aqui, x) e as outras entradas seguem uma regra, exceto possivelmente algumas colunas fixas.
Como operações elementares ajudam a calcular determinantes?
Operações como somar múltiplos de linhas ou colunas não alteram o determinante e podem simplificar a matriz, revelando fatores comuns ou zeros.
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