Em cada parte, decida se a matriz é elementar. \left[\begin{array}{rr}-5 & 1 \\\\ 1 & 0\end{array}\right]
Passo 1
O enunciado pede para decidir se a matriz
A = \begin{pmatrix}-5 & 1 \\[6pt] 1 & 0\end{pmatrix}
é elementar.
Uma matriz elementar é aquela obtida a partir da matriz identidade I_2 por uma única operação elementar (troca de linhas, escala de uma linha ou soma de múltiplo de uma linha a outra).]
Passo 2
As possíveis formas de matrizes elementares 2\times2 são exatamente três tipos: 1. Troca de linhas
E = \begin{pmatrix}0 & 1 \\[3pt] 1 & 0\end{pmatrix}
2. Escala de uma linha por k\neq0
E = \begin{pmatrix}k & 0 \\[3pt] 0 & 1\end{pmatrix} \quad\text{ou}\quad E = \begin{pmatrix}1 & 0 \\[3pt] 0 & k\end{pmatrix}
3. Soma de c vezes uma linha à outra
E = \begin{pmatrix}1 & c \\[3pt] 0 & 1\end{pmatrix} \quad\text{ou}\quad E = \begin{pmatrix}1 & 0 \\[3pt] c & 1\end{pmatrix}]
Passo 3
Comparando A=\begin{pmatrix}-5 & 1\\\ 1 & 0\end{pmatrix} com as formas acima, vemos que:
Não tem zeros nos lugares corretos para ser simples troca de linhas.
Não é diagonal com um único elemento distinto de 1, logo não é escala de uma linha.
Não tem exatamente dois 1’s na diagonal e um único c fora da diagonal, então não é soma de múltiplo de linha.
Portanto, A não coincide com nenhuma única operação elementar.
Resposta
A matriz \begin{pmatrix}-5 & 1\\\ 1 & 0\end{pmatrix}não é elementar.