👤

Se consideră matricele [tex]$A=\left(\begin{array}{ccc}3 & -1 & -1 \\ -1 & 1 & 0 \\ -1 & 0 & 1\end{array}\right)$[/tex] şi [tex]$M(m)=\left(\begin{array}{ccc}1 & 1 & 1 \\ 1 & m & 1 \\ 1 & 1 & m\end{array}\right)$[/tex], unde [tex]$m$[/tex] este număr real.

5p a) Arătați că det [tex]$A=1$[/tex].

[tex]$5 p$[/tex] b) Demonstrați că, pentru orice număr real [tex]$m$[/tex], rangul matricei [tex]$M(m)$[/tex] este diferit de 2 .

[tex]$5 p$[/tex] c) Determinați numărul real [tex]$m, m \neq 1$[/tex], știind că inversa matricei [tex]$M(m)$[/tex][ este matricea [tex]$A$[/tex].


Răspuns :

[tex]A=\left(\begin{array}{ccc}3 & -1 & -1 \\ -1 & 1 & 0 \\ -1 & 0 & 1\end{array}\right)[/tex]

[tex]M(m)=\left(\begin{array}{ccc}1 & 1 & 1 \\ 1 & m & 1 \\ 1 & 1 & m\end{array}\right)[/tex]

a)

Calculam detA, adaugam primele doua linii ale determinantului

[tex]det(A)=\left|\begin{array}{ccc}3 & -1 & -1 \\ -1 & 1 & 0 \\ -1 & 0 & 1\end{array}\right|[/tex]

                  3     -1      -1

                  -1     1       0

detA=(3+0+0)-(1+0+1)=3-2=1

b)

Rangul matricei diferit de 2

Daca determinantul este diferit zero, atunci rangul matricei este 3

[tex]det(M(m))=\left|\begin{array}{ccc}1 & 1 & 1 \\ 1 & m & 1 \\ 1 & 1 & m\end{array}\right|[/tex]

                         1     1     1

                         1     m   1

detM=m²+1+1-(m+1+m)=m²-2m+1=(m-1)²

daca m=1, atunci rangul matricei M ar fi 1

Daca m≠1, atunci detM≠0 si rangul ar fi 3

Deci pentru orice m∈R, rangul matricei M este diferit de 2

c)

Inversa unei matrice

[tex]M^{-1}=\frac{1}{detM}\cdot M^*[/tex]

[tex]M^{-1}=A[/tex]

[tex]M(m)\cdot A=I_3[/tex]

[tex]M(m)\cdot A=\left(\begin{array}{ccc}1 & 1 & 1 \\ 1 & m & 1 \\ 1 & 1 & m\end{array}\right)\cdot \left(\begin{array}{ccc}3 & -1 & -1 \\ -1 & 1 & 0 \\ -1 & 0 & 1\end{array}\right)=\left(\begin{array}{ccc}1 & 0 & 0 \\ 2-m &m-1 & 0 \\2-m & 0 & m-1\end{array}\right)\\\\\left(\begin{array}{ccc}1 & 0 & 0 \\ 2-m &m-1 & 0 \\2-m & 0 & m-1\end{array}\right)=\left(\begin{array}{ccc}1 & 0 & 0 \\ 0 &1 & 0 \\0 & 0 & 1\end{array}\right)[/tex]

De aici rezulta ca 2-m=0

m=2

Un alt exercitiu cu matrice gasesti aici: https://brainly.ro/tema/9905405

#BAC2022

#SPJ4