Clase 12 RD Sharma Solutions – Capítulo 6 Determinantes Ejercicio Ej. 6.6 | Serie 1

Pregunta 1. Si A es una array singular, encuentre el valor de |A|.

Solución:

Dado que A es una array singular.

Entonces, como sabemos que si A es una array × n y es singular, el valor de su determinante siempre es 0.

Así, |A| = 0.

Pregunta 2. ¿Para qué valor de x, la siguiente array es singular?

\begin{bmatrix}5 - x & x + 1 \\ 2 & 4\end{bmatrix}

Solución:

Dado que \begin{bmatrix}5 - x & x + 1 \\ 2 & 4\end{bmatrix}

Como sabemos, si A es una array × n y es singular, entonces, el valor de su determinante siempre es 0.

=> |A| = 0

=> \begin{vmatrix}5 - x & x + 1 \\ 2 & 4\end{vmatrix} = 0

=> 4(5 – x) – 2(x + 1) = 0

=> 20 – 4x – 2x – 2 = 0

=> 18 – 6x = 0

=> 18 = 6x

=> x = 3

Por lo tanto, el valor de x es 3.

Pregunta 3. Encuentra el valor del determinante  \begin{bmatrix}2 & 3 & 4 \\ 2x & 3x & 4x \\ 5 & 6 & 8\end{bmatrix}     .

Solución:

Dado que

un = \begin{bmatrix}2 & 3 & 4 \\ 2x & 3x & 4x \\ 5 & 6 & 8\end{bmatrix}

|A| = \begin{vmatrix} 2 & 3 & 4\\ 2x & 3x & 4x \\ 5 & 6  & 8 \end{vmatrix}

Entonces, al sacar x común de R 2 obtenemos,

|A| = x\begin{vmatrix} 2 & 3 & 4\\ 2 & 3 & 4 \\ 5 & 6 & 8 \end{vmatrix}

Como R 1 = R 2 , obtenemos

|A| = 0

Por lo tanto, el valor del determinante es 0.

Pregunta 4. Indique si la array  \begin{bmatrix}2 & 3 \\ 6 & 4\end{bmatrix}     es singular o no singular.

Solución:

Dado que

un = \begin{bmatrix}2 & 3 \\ 6 & 4\end{bmatrix}

|A| = \begin{vmatrix}2 & 3 \\ 6 & 4\end{vmatrix}

|A| = 2 (4) – 6 (3)

= 8 – 18 

= -10

Como sabemos si A es una array ×n y es singular, entonces el valor de su determinante es siempre 0.

como |A| = -10 aquí, la array dada no es singular.

Pregunta 5. Encuentra el valor del determinante  \begin{bmatrix}4200 & 4201 \\ 4202 & 4203\end{bmatrix}     .

Solución:

Dado que

un = \begin{bmatrix}4200 & 4201 \\ 4202 & 4203\end{bmatrix}

|A| = \begin{vmatrix}4200 & 4201 \\ 4202 & 4203\end{vmatrix}

Al aplicar C 2 -> C 2 – C 1 , obtenemos

|A| = \begin{vmatrix}4200 & 4201-4200 \\ 4202 & 4203-4202\end{vmatrix}

|A| = \begin{vmatrix} 4200 & 1\\4202 & 1 \end{vmatrix}

|A| = 4200 – 4202 

|A| = -2

Por lo tanto, el valor del determinante es -2.

Pregunta 6. Encuentra el valor del determinante  \begin{bmatrix}101 & 102 & 103 \\ 104 & 105 & 106 \\ 107 & 108 & 109\end{bmatrix}     .

Solución:

Dado que

un = \begin{bmatrix}101 & 102 & 103 \\ 104 & 105 & 106 \\ 107 & 108 & 109\end{bmatrix}

|A| = \begin{vmatrix}101 & 102 & 103 \\ 104 & 105 & 106 \\ 107 & 108 & 109\end{vmatrix}

Al aplicar C 2 -> C 2 – C 1 y C 3 -> C 3 – C 1 , obtenemos

|A| = \begin{vmatrix}101 & 102-101 & 103-101 \\ 104 & 105-104 & 106-104 \\ 107 & 108-107 & 109-107\end{vmatrix}

|A| = \begin{vmatrix} 101 & 1 & 2\\104 & 1 & 2\\107 & 1 & 2 \end{vmatrix}

Al sacar 2 comunes de R 3 obtenemos,

|A| = 2\begin{vmatrix} 101 & 1 & 1\\104 & 1 & 1\\107 & 1 & 1 \end{vmatrix}

Como R 2 = R 3 , obtenemos

|A| = 0

Por lo tanto, el valor del determinante es cero.  

Pregunta 7. Encuentra el valor del determinante  \begin{vmatrix}a & 1 & b + c \\ b & 1 & c + a \\ c & 1 & a + b\end{vmatrix}     .

Solución:

Dado que

un = \begin{bmatrix}a & 1 & b + c \\ b & 1 & c + a \\ c & 1 & a + b\end{bmatrix}

|A| = \begin{vmatrix}a & 1 & b + c \\ b & 1 & c + a \\ c & 1 & a + b\end{vmatrix}

Al aplicar C 1 -> C 1 + C 3 obtenemos,

\begin{vmatrix} a + b + c & 1 & b + c\\a + b + c & 1 & c + a\\a + b + c & 1 & a + b \end{vmatrix}

a + b + c \begin{vmatrix} 1 & 1& b + c\\1 & 1 & c + a\\1 & 1 & a + b \end{vmatrix}

= (a + b + c) (0)

= 0

Por lo tanto, el valor del determinante es 0.

Pregunta 8. Si A =  \begin{bmatrix}0 & i \\ i & 1\end{bmatrix}     y B =  \begin{bmatrix}0 & 1 \\ 1 & 0\end{bmatrix}     , encuentra el valor de |A| + |B|.

Solución:

Dado que

un = \begin{bmatrix} 0 & i\\i & 1 \end{bmatrix}

|A| = \begin{vmatrix} 0 & i\\i & 1 \end{vmatrix}

= 0 – yo 2   

= – (-1)

= 1

Además, tenemos

B = \begin{bmatrix} 0 & 1\\1 & 0 \end{bmatrix}

|B| = \begin{vmatrix} 0 & 1\\1 & 0 \end{vmatrix}

= 0 – 1 

= -1

Asi que,

|A| + |B| = 1 + (-1) 

= 1 – 1

= 0

Por lo tanto, el valor de |A| + |B| es 0

Pregunta 9. Si A =  \begin{bmatrix}1 & 2 \\ 3 & - 1\end{bmatrix}     y B =  \begin{bmatrix}1 & 0 \\ - 1 & 0\end{bmatrix}     , encuentra |AB|.

Solución:

Tenemos,

A =  \begin{bmatrix}1 & 2 \\ 3 & - 1\end{bmatrix}     y B = \begin{bmatrix}1 & 0 \\ - 1 & 0\end{bmatrix}

Entonces, obtenemos

AB = \begin{bmatrix}1 & 2 \\ 3 & - 1\end{bmatrix}\begin{bmatrix}1 & 0 \\ - 1 & 0\end{bmatrix}

\begin{bmatrix}1 - 2 & 0 + 0 \\ 3 + 1 & 0 + 0\end{bmatrix}

\begin{bmatrix}- 1 & 0 \\ 4 & 0\end{bmatrix}

Ahora tenemos,

|AB| = \begin{vmatrix}- 1 & 0 \\ 4 & 0\end{vmatrix}

= -1 (0) – 0 (4)

= 0 – 0 

= 0

Por lo tanto, el valor de |AB| es 0

Pregunta 10. Evaluar  \begin{bmatrix}4785 & 4787 \\ 4789 & 4791\end{bmatrix}     .

Solución:

Dado que

un = \begin{bmatrix}4785 & 4787 \\ 4789 & 4791\end{bmatrix}

|A| = \begin{vmatrix}4785 & 4787 \\ 4789 & 4791\end{vmatrix}

Al aplicar C 2 -> C 2 – C 1 obtenemos,

|A| = \begin{vmatrix}4785 & 4787-4785 \\ 4789 & 4791-4789\end{vmatrix}

\begin{vmatrix}4785 & 2\\ 4789 & 2\end{vmatrix}

Al sacar 2 comunes de R 2 obtenemos,

2 \times \begin{vmatrix}4785 & 1\\ 4789 & 1\end{vmatrix}

= 2 (4785 – 4789)

= 2 (-4)

= -8

Por lo tanto, el valor del determinante es 0.

Pregunta 11. Si w es una raíz cúbica imaginaria de la unidad, encuentre el valor de  \begin{vmatrix}1 & w & w^2 \\ w & w^2 & 1 \\ w^2 & 1 & w\end{vmatrix}     .

Solución:

Dado que,

un = \begin{bmatrix}1 & w & w^2 \\ w & w^2 & 1 \\ w^2 & 1 & w\end{bmatrix}

|A| = \begin{vmatrix}1 & w & w^2 \\ w & w^2 & 1 \\ w^2 & 1 & w\end{vmatrix}

Al aplicar C 1 -> C 1 + C _2 + C _3 obtenemos,

\begin{vmatrix} 1 + w + w^2 & w & w^2 \\ w + w^2 + 1 & w^2 & 1\\ w^2 + 1 + w & 1 & w \end{vmatrix}

\begin{vmatrix} 0 & w& 7 w^2 \\ 0 & w^2 & 1\\ 0 & 1 & 7 w \end{vmatrix}

= 0

Pregunta 12. Si A =  \begin{bmatrix}1 & 2 \\ 3 & - 1\end{bmatrix}     y B =  \begin{bmatrix}1 & - 4 \\ 3 & - 2\end{bmatrix}     , encuentra |AB|.

Solución:

Dado que

un = \begin{bmatrix}1 & 2 \\ 3 & - 1\end{bmatrix}

|A| = -1 – 6 

= -7

B = \begin{bmatrix}1 & - 4 \\ 3 & - 2\end{bmatrix}

|B| = – 2 + 12 

= 10  

Sabemos que si A y B son arrays cuadradas del mismo orden, entonces tenemos,

=> |AB| = |A|. |B|

= (-7) (10) 

= -70

Por lo tanto, el valor de |AB| es -70.

Pregunta 13. Si A = [a ij ] es una array diagonal de 3 × 3 tal que a 11 = 1, a 22 = 2 a 33 = 3, entonces encuentre |A|.

Solución:

Dado que un 11 = 1, un 22 = 2 y un 33 = 3.

Si A es una array diagonal de orden nxn, entonces tenemos

=> \left| A \right| = a_{11} \times a_{22} \times a_{33} \times . . . \times a_{nn}

Entonces, obtenemos

|A| = 1 (2) (3)

= 6 

Por lo tanto, el valor de |A| es 6

Pregunta 14. Si A = [a ij ] es una array escalar de 3 × 3 tal que a 11 = 2, entonces encuentre el valor de |A|.

Solución:

Dado que A = [a ij ] que es una array escalar de 3 × 3 y un 11 = 2,

Como sabemos, una array escalar es una array diagonal, en la que todos los elementos de la diagonal son iguales a un número escalar dado.

=> Un = \begin{bmatrix} 2 & 0 & 0\\0 & 2 & 0\\0 & 0 & 2 \end{bmatrix}

\begin{vmatrix} 2 & 0 & 0\\0 & 2 & 0\\ 0 & 0 & 2 \end{vmatrix}

Al expandir a lo largo de C 1 , obtenemos

2 \times \begin{vmatrix} 2 & 0\\ 0 & 2 \end{vmatrix}

= 2 (2) (2)

= 8

Por lo tanto, el valor de |A| es 8

Pregunta 15. Si I 3 denota una array identidad de orden 3 × 3, encuentre el valor de su determinante.

Solución:

Como sabemos que en una array identidad, todos los elementos de la diagonal son 1 y los elementos restantes son 0.

Aquí,

yo 3\begin{bmatrix} 1 & 0 & 0\\0 & 1 & 0\\0 & 0 & 1 \end{bmatrix}

\begin{vmatrix} 1 & 0 & 0\\0 & 1 & 0\\0 & 0 & 1 \end{vmatrix}

Al expandir a lo largo de C 1 , obtenemos

1 \times \begin{vmatrix} 1 & 0\\0 & 1 \end{vmatrix}

= 1

Por lo tanto, el valor del determinante es 1.

Pregunta 16. Una array A de orden 3 × 3 tiene determinante 5. ¿Cuál es el valor de |3A|?

Solución:

Dado que la array A es de orden 3 x 3 y el determinante = 5.

Si A es una array cuadrada de orden n y k es una constante, entonces tenemos

=> |kA| = k norte | A |

Aquí,  

Número de filas = n  

Además, k es un factor común de cada fila de k.

Por lo tanto, obtenemos

3A = 3 3 |A|

= 27 (5)

= 135

Por lo tanto, el valor de |3A| es 135

Pregunta 17. Al expandir por la primera fila, el valor del determinante de la array cuadrada de 3 × 3 A = [a ij ] es a 11 C 11 + a 12 C 12 + a 13 C 13 , donde [C ij ] es el cofactor de a ij en A. Escribe la expresión para su valor al expandir por la segunda columna.

Solución:

Como sabemos que si una array cuadrada (digamos A) es de orden n, entonces la suma de los productos de los elementos de una fila o una columna con sus cofactores es siempre igual a det (A). 

Asi que, 

\sum^n_{i = 1} a_{i j} C_{i j} = \left| A \right|

También, \sum^n_{j = 1} a_{i j} C_{i j} = \left| A \right|

Al expandir a lo largo de R 1 obtenemos,

|A| = un 11 C 11 + un 12 C 12 + un 13 C 13

Ahora,  

Al expandir a lo largo de C 2 obtenemos,

|A| = un 12 C 12 + un 22 C 22 + un 32 C 32

Pregunta 18. Al expandir por la primera fila, el valor del determinante de la array cuadrada de 3 × 3 A = [a ij ] es a 11 C 11 + a 12 C 12 + a 13 C 13 , donde [C ij ] es el cofactor de a ij en A. Escribe la expresión para su valor al expandir por la segunda columna.

Solución:

Como sabemos que si una array cuadrada (digamos A) es de orden n, entonces la suma de los productos de los elementos de una fila o una columna con sus cofactores es siempre igual a det (A). 

Asi que, 

\sum^n_{i = 1} a_{i j} C_{i j} = \left| A \right|

También, \sum^n_{j = 1} a_{i j} C_{i j} = \left| A \right|

Al expandir a lo largo de R 1 obtenemos,

|A| = un 11 C 11 + un 12 C 12 + un 13 C 13

Ahora,  

Al expandir a lo largo de C 2 obtenemos,

|A| = un 12 C 12 + un 22 C 22 + un 32 C 32 = 5

Publicación traducida automáticamente

Artículo escrito por prabhjotkushparmar y traducido por Barcelona Geeks. The original can be accessed here. Licence: CCBY-SA

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