Com relação à álgebra linear, julgue o item a seguir. Se A é...
Se A é uma matriz quadrada nilpotente de índice n, então pode-se afirmar que a matriz I - A é inversível com inversa (I - A)-1 = I + A + A2 + ... + An-1.
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Sim, a afirmação é verdadeira. Se A é uma matriz quadrada nilpotente de índice \( n \), isso significa que existe um número inteiro positivo \( k \) tal que \( A^k = 0 \) (a matriz nula) e \( A^{k-1} \neq 0 \). Além disso, \( A^0 \) é definido como a matriz identidade \( I \).
A série \( I + A + A^2 + \ldots + A^{k-1} \) é uma soma finita, pois a partir do termo \( A^k \), todos os termos subsequentes são nulos.
Agora, considerando a matriz \( B = I - A \), podemos calcular sua inversa usando a série dada:
\[
\begin{align*}
B^{-1} &= (I - A)^{-1} \\
&= I + A + A^2 + \ldots + A^{k-1}.
\end{align*}
\]
Isso significa que \( (I - A)^{-1} \) é igual à soma finita \( I + A + A^2 + \ldots + A^{k-1} \). Portanto, a afirmação é correta para matrizes nilpotentes de índice \( n \).
(I-A)^-1 =I+A+A^2 .. A^n
multiplicando para obter a identidde na esquerda..
(I-A)^-1*(I-A) =(I+A+A^2 .. A^n)(I-A)
I=(I+A+A^2 .. A^n)(I-A)
vamos expandir na direita
I=(I+A+A^2...A^n)- (A+A^2 +...A^n)
I=I
Como em ambos os lados temos a identidade, logo as duas são equivalentes, logo:
(I-A)^-1 =I+A+A^2 .. A^n
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