Sejam e matrizes quadradas de ordem tais que e . Então, é igual a
CossenoGPT
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$$
E = [(A+B)^t]^2
$$
—
Multiplique $B$ por $A$:
$$
\underbrace{B A}_{B}B = B A
$$
$$
B^2 = B A \tag{1}
$$
Multiplique $A$ por $B$:
$$
\underbrace{AB}_{A} A = AB
$$
$$
A^2 = A B \tag{2}
$$
\begin{align*}
E & = [A^t + B^t]^2 \\
& = [ A^t ]^2 + [ B^t ]^2 + A^t B^t + B^t A^t \tag{3}
\end{align*}
$$
A^t = B^t A^t \tag{4}
$$
$$
B^t = A^t B^t \tag{5}
$$
$(4)$ e $(5)$ em $(3)$:
$$
E = [A^t]^2 + [B^t]^2 + B^t + A^t \tag{6}
$$
De $(1)$:
$$
[B^t]^2 = A^t B^t = B^t
$$
De $(2)$:
$$
[A^t]^2 = B^t A^t = A^t
$$
$$
E = A^t + B^t + B^t + A^t = 2 (A^t + B^t)
$$
Alternativa correta: $ \boxed{\mathrm{C}}$
$$
\boxed{E = 2 (A^t + B^t)}
$$
$AB = A$ , multiplicando por $A^{-1}$ na equação, temos:$$\underbrace{(A^{-1} \cdot A)}_{I_n} \cdot B = \underbrace{A^{-1} \cdot A}_{I_n} \implies \color{red}{B = I_n}$$Analogamente:$$\underbrace{(B^{-1} \cdot B)}_{I_n} \cdot A = \underbrace{B^{-1} \cdot B}_{I_n} \implies \color{red}{A = I_n}$$Portanto, expressão do enunciado é assim desenvolvida:$$[(A+B)^t]^2 = [A^t + B^t]^2 = [I_n + I_n]^2 = 2I_n \cdot 2I_n = 2\cdot 2 I^2_n$$
Como $I^2_n = I_n$ , então $2I^2_n = 2I_n = A^t + B^t$, assim, o valor da expressão enunciada é:$$[(A+B)^t]^2 = 2(A^t + B^t)$$$$\text{Alternativa } \mathbb{(C)}$$