5. Caleule a matria inversa através do método de Gauss Jordan: (a) \( \left(\begin{array}{lll}6 & 2 & 1 \\ 0 & 4 & 1 \\ 2 & 1 & 0\end{array}\right) \)
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Para calcular a matriz inversa através do método de Gauss-Jordan, começamos formando uma matriz aumentada que combina a matriz original e a matriz identidade. Assim, teremos: \[ \left(\begin{array}{ccc|ccc} 6 & 2 & 1 & 1 & 0 & 0 \\ 0 & 4 & 1 & 0 & 1 & 0 \\ 2 & 1 & 0 & 0 & 0 & 1 \end{array}\right) \] Em seguida, aplicamos operações elementares para transformar a matriz da esquerda em uma matriz identidade. Após algumas operações, chegamos à forma: \[ \left(\begin{array}{ccc|ccc} 1 & 0 & 0 & \frac{1}{3} & -\frac{1}{6} & \frac{1}{6} \\ 0 & 1 & 0 & 0 & \frac{1}{4} & -\frac{1}{4} \\ 0 & 0 & 1 & -\frac{1}{6} & \frac{1}{12} & \frac{1}{4} \end{array}\right) \] Finalmente, a matriz inversa \(A^{-1}\) é dada pela parte da direita da matriz aumentada: \[ A^{-1} = \left(\begin{array}{ccc} \frac{1}{3} & -\frac{1}{6} & \frac{1}{6} \\ 0 & \frac{1}{4} & -\frac{1}{4} \\ -\frac{1}{6} & \frac{1}{12} & \frac{1}{4} \end{array}\right) \] Agora que temos a inversa, você pode usar esse resultado em aplicações práticas, como resolver sistemas de equações lineares ou na otimização de problemas em programação linear. Uma matriz inversa é um verdadeiro 'super-herói' em muitos métodos de resolução de problemas matemáticos! E se você estiver se perguntando sobre a importância das matrizes inversas, basta lembrar que a solução de sistemas de equações lineares é fundamental em diversas áreas. Desde a economia até a ciência da computação, a capacidade de reverter transformações aplicadas a dados é crucial para entender e modelar o mundo real!