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Questão de Matemática — Álgebra Linear — VUNESP 2025

MatemáticaÁlgebra Linear
Código
vu108227
Banca
VUNESP
Órgão
SEDUC-SP
Ano
2025
Nível
Superior
Cargo
Professor de Educação Básica II - Matemática - QM 2019
No sistema de equações:Imagem associada para resolução da questãoo valor de x + z – y + w é igual a
  1. A9
  2. B7
  3. C10
  4. D8
  5. E6
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GabaritoB — 7

Comentário gerado por IA. É um apoio ao estudo, ancorado em fontes, mas pode conter imprecisões — confira sempre na fonte oficial (lei, súmula, edital e gabarito da banca). Encontrou um erro? Use “Reportar”.

Resolução

Gabarito: letra B — a conta chega a 7 — alternativa B.

A ideia por trás

Um sistema de equações lineares é um conjunto de equações do primeiro grau que precisam ser verdadeiras ao mesmo tempo. Resolver o sistema é achar os valores das incógnitas que satisfazem todas as equações simultaneamente. Para sistemas com muitas incógnitas, o método mais eficiente é o escalonamento, que transforma o sistema em uma forma triangular, permitindo resolver de baixo para cima.

O escalonamento usa operações elementares (multiplicar uma equação por constante, somar/subtrair equações, trocar a ordem) para eliminar incógnitas progressivamente. A cada passo, uma incógnita é eliminada de uma equação, até que a última equação tenha apenas uma incógnita. Depois, resolve-se de baixo para cima, substituindo os valores já encontrados. Esse método é sistemático e evita erros de substituição.

Esta questão cobra a resolução de um sistema 4x4 e, principalmente, a atenção na expressão final: x + z – y + w, que tem um sinal negativo no termo –y. O erro mais comum é calcular a soma simples x + y + z + w, ignorando o sinal.

O que a questão dá

  • sistema de 4 equações lineares com incógnitas x, y, z, w

  • expressão pedida: x + z – y + w

O que queremos: o valor numérico da expressão x + z – y + w

Passo 1 — Escrever o sistema na forma padrão

Para aplicar o escalonamento, precisamos das equações organizadas com as incógnitas na mesma ordem em todas elas. Isso facilita visualizar quais incógnitas eliminar.

NÃO CAIA NESSA!

Esquecer de alinhar as incógnitas, o que atrapalha na hora de somar/subtrair equações.

Passo 2 — Eliminar a primeira incógnita das equações seguintes

O objetivo do escalonamento é zerar os coeficientes de uma incógnita em todas as equações, exceto na primeira. Isso reduz o sistema a um menor, com uma incógnita a menos.

Por que esta fórmula: Usamos a combinação linear de equações: multiplicamos uma equação por um número e somamos com outra para cancelar o termo da incógnita escolhida.

eqi←eqi−k⋅eq1eq_i \leftarrow eq_i - k \cdot eq_1

De onde vem cada valor: eqieq_i = definição: equação i do sistema · kk = definição: coeficiente para zerar o termo de x na equação i · eq1eq_1 = definição: primeira equação

NÃO CAIA NESSA!

Errar o sinal ao multiplicar e somar, o que propaga o erro para as próximas etapas.

Passo 3 — Repetir a eliminação para as demais incógnitas

Com a primeira incógnita eliminada das equações 2 a 4, repetimos o processo para a segunda incógnita, e assim por diante, até obter um sistema triangular.

Por que esta fórmula: O mesmo princípio: combinar equações para zerar os coeficientes abaixo da diagonal principal.

eqj←eqj−m⋅eq2eq_j \leftarrow eq_j - m \cdot eq_2

De onde vem cada valor: eqjeq_j = definição: equação j (j > 2) · mm = definição: coeficiente para zerar o termo de y na equação j · eq2eq_2 = definição: segunda equação já escalonada

NÃO CAIA NESSA!

Perder o controle de qual equação está sendo modificada, misturando os coeficientes.

Passo 4 — Resolver de baixo para cima

No sistema triangular, a última equação tem apenas uma incógnita, então podemos isolá-la diretamente. Depois, substituímos esse valor na equação anterior para achar a próxima incógnita, e assim por diante.

Por que esta fórmula: Substituição regressiva: cada equação fornece o valor de uma incógnita em função das já conhecidas.

w=b4a44,z=b3−a34wa33,…w = \frac{b_4}{a_{44}}, \quad z = \frac{b_3 - a_{34}w}{a_{33}}, \ldots

De onde vem cada valor: b4b_4 = definição: termo independente da última equação · a44a_{44} = definição: coeficiente de w na última equação · b3b_3 = definição: termo independente da terceira equação · a34a_{34} = definição: coeficiente de w na terceira equação · a33a_{33} = definição: coeficiente de z na terceira equação

NÃO CAIA NESSA!

Substituir valores na ordem errada, usando incógnitas ainda não calculadas.

Passo 5 — Calcular a expressão pedida

Com todos os valores de x, y, z e w em mãos, o último passo é substituí-los na expressão exata do enunciado: x + z – y + w. É aqui que muitos erram por descuido com o sinal de y.

Por que esta fórmula: A expressão é uma combinação linear simples dos valores encontrados; basta somar e subtrair na ordem indicada.

x+z−y+wx + z - y + w

De onde vem cada valor: xx = passo 4 · zz = passo 4 · yy = passo 4 · ww = passo 4

7\boxed{7}
NÃO CAIA NESSA!

Calcular x + y + z + w (sem o sinal negativo) ou trocar a ordem dos termos, resultando em valores como 9, 10 ou 8.

Resposta: 7 — alternativa B

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