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Solved Examples on Matrices
JEE Mains
Q1. If ?? = [
?? ?? ?? ?? ] , ?? ? ?? , then ?? ?? ?? equals
(a) [
?? ?? ?? ?? ]
(b) [
?? ?? ?? ?? ]
(c) [
?? ?? ?? ?? ]
(d) [
?? ?? ?? ?? ]
Ans: (a) ?? 2
= [
?? 0
0 ?? ] [
?? 0
0 ?? ] = [
-1 0
0 -1
] , ?? 4
= ?? 2
· ?? 2
= [
-1 0
0 -1
] [
-1 0
0 -1
] =
[
1 0
0 1
] = ?? ; ( ?? 4
)
?? = ?? ?? = ?? = [
1 0
0 1
]
Q2. For the matrix ?? = [
?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ], which of the following is correct
(a) ?? ?? + ?? ?? ?? - ?? = ??
(b) ?? ?? - ?? ?? ?? - ?? = ??
(c) ?? ?? + ?? ?? ?? - ?? = ??
(d) ?? ?? - ?? ?? + ?? = ??
Ans: (b)
?? 2
= ?? · ?? = [
1 1 0
1 2 1
2 1 0
] [
1 1 0
1 2 1
2 1 0
] = [
2 3 1
5 6 2
3 4 1
] , ?? 3
= ?? ·
2
?? = [
2 3 1
5 6 2
3 4 1
] [
1 1 0
1 2 1
2 1 0
] = [
7 9 3
15 19 6
9 12 4
]
?? 3
- 3 · ?? 2
= [
7 9 3
15 19 6
9 12 4
] - [
6 9 3
15 18 6
9 12 3
] = [
1 0 0
0 1 0
0 0 1
] = ?? ? ?? 3
- 3?? 2
- ?? = 0
Q3. The matrix [
?? ?? -?? -?? ?? ?? ?? -?? -?? ] is non singular if
(a) ?? ? -??
(b) ?? ? ??
(c) ?? ? ??
(d) ?? ? -??
Ans: (a) The given matrix ?? = [
2 ?? -4
-1 3 4
1 -2 -3
] is non singular If |?? | ? 0
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Q1. If ?? = [
?? ?? ?? ?? ] , ?? ? ?? , then ?? ?? ?? equals
(a) [
?? ?? ?? ?? ]
(b) [
?? ?? ?? ?? ]
(c) [
?? ?? ?? ?? ]
(d) [
?? ?? ?? ?? ]
Ans: (a) ?? 2
= [
?? 0
0 ?? ] [
?? 0
0 ?? ] = [
-1 0
0 -1
] , ?? 4
= ?? 2
· ?? 2
= [
-1 0
0 -1
] [
-1 0
0 -1
] =
[
1 0
0 1
] = ?? ; ( ?? 4
)
?? = ?? ?? = ?? = [
1 0
0 1
]
Q2. For the matrix ?? = [
?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ], which of the following is correct
(a) ?? ?? + ?? ?? ?? - ?? = ??
(b) ?? ?? - ?? ?? ?? - ?? = ??
(c) ?? ?? + ?? ?? ?? - ?? = ??
(d) ?? ?? - ?? ?? + ?? = ??
Ans: (b)
?? 2
= ?? · ?? = [
1 1 0
1 2 1
2 1 0
] [
1 1 0
1 2 1
2 1 0
] = [
2 3 1
5 6 2
3 4 1
] , ?? 3
= ?? ·
2
?? = [
2 3 1
5 6 2
3 4 1
] [
1 1 0
1 2 1
2 1 0
] = [
7 9 3
15 19 6
9 12 4
]
?? 3
- 3 · ?? 2
= [
7 9 3
15 19 6
9 12 4
] - [
6 9 3
15 18 6
9 12 3
] = [
1 0 0
0 1 0
0 0 1
] = ?? ? ?? 3
- 3?? 2
- ?? = 0
Q3. The matrix [
?? ?? -?? -?? ?? ?? ?? -?? -?? ] is non singular if
(a) ?? ? -??
(b) ?? ? ??
(c) ?? ? ??
(d) ?? ? -??
Ans: (a) The given matrix ?? = [
2 ?? -4
-1 3 4
1 -2 -3
] is non singular If |?? | ? 0
? |?? | = |
2 ?? -4
-1 3 4
1 -2 -3
| ? 0 ? |
1 ?? + 3 0
-1 3 4
1 -2 -3
| ? 0[?? 1
? ?? 1
+ ?? 2
]
? |?? | = [
1 ?? + 3 0
0 1 1
0 -?? - 5 -3
] ? 0 , [
?? 2
? ?? 2
+ ?? 3
?? 3
? ?? 3
- ?? 1
]
? 1( -3 + ?? + 5)? 0 ? ?? + 2 ? 0 ? ?? ? -2
Q4. Let ?? = [
?? -?? ?? ?? ?? -?? ?? ?? ?? ] and ???? . ?? = [
?? ?? ?? -?? ?? ?? ?? -?? ?? ]. If ?? is the inverse of matrix ?? ,
then ?? is
(a) 5
(b) -1
(c) 2
(d) -2
Ans: (a) We have, ?? = [
1 -1 1
-2 1 -3
1 1 1
] , ? |?? | = 1( 4)+ 1( 5)+ 1( 1)= 10 and adj ( ?? )=
[
4 2 2
-5 0 5
1 -2 3
] Then ?? -1
=
1
10
[
4 2 2
-5 0 5
1 -2 3
]
According to question, ?? is the inverse of matrix ?? . Hence ?? = 5
Q5. If ?? = [
?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ] and ?? -?? = [
?? /?? -?? /?? ?? /?? -?? ?? ?? ?? /?? -?? /?? ?? /?? ], then
(a) ?? = ?? , ?? = -??
(b) ?? = -?? , ?? = ??
(c) ?? = ?? , ?? = -?? /??
(d) ?? = ?? /?? , ?? =
?? ??
Ans: (a) We know AA
-1
= I, hence by solving it we can obtain the values of x and y.
We have
[
1 0 0
0 1 0
0 0 1
] = AA
-1
= [
0 1 2
1 2 3
3 ?? 1
] [
1/2 -1/2 1/2
-4 3 ?? 5/2 -3/2 1/2
] = [
1 0 ?? + 1
0 1 2( ?? + 1)
4( 1 - ?? ) 3( ?? - 1) 2 + ????
]
? 1 - ?? = 0, ?? - 1 = 0; ?? + 1 = 0, ?? + 1 = 0,2 + ???? = 1; ? ?? = 1, ?? = -1
Q6. If [
?? ?? ?? ?? ] ?? [
-?? ?? ?? -?? ] = [
?? ?? ?? ?? ], then matrix ?? equals:
(a) [
?? ?? -???? -?? ]
(b) [
?? ?? ?? ?? ]
(c) [
?? ?? ???? ?? ]
(d) [
?? ?? ???? ?? ]
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JEE Mains
Q1. If ?? = [
?? ?? ?? ?? ] , ?? ? ?? , then ?? ?? ?? equals
(a) [
?? ?? ?? ?? ]
(b) [
?? ?? ?? ?? ]
(c) [
?? ?? ?? ?? ]
(d) [
?? ?? ?? ?? ]
Ans: (a) ?? 2
= [
?? 0
0 ?? ] [
?? 0
0 ?? ] = [
-1 0
0 -1
] , ?? 4
= ?? 2
· ?? 2
= [
-1 0
0 -1
] [
-1 0
0 -1
] =
[
1 0
0 1
] = ?? ; ( ?? 4
)
?? = ?? ?? = ?? = [
1 0
0 1
]
Q2. For the matrix ?? = [
?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ], which of the following is correct
(a) ?? ?? + ?? ?? ?? - ?? = ??
(b) ?? ?? - ?? ?? ?? - ?? = ??
(c) ?? ?? + ?? ?? ?? - ?? = ??
(d) ?? ?? - ?? ?? + ?? = ??
Ans: (b)
?? 2
= ?? · ?? = [
1 1 0
1 2 1
2 1 0
] [
1 1 0
1 2 1
2 1 0
] = [
2 3 1
5 6 2
3 4 1
] , ?? 3
= ?? ·
2
?? = [
2 3 1
5 6 2
3 4 1
] [
1 1 0
1 2 1
2 1 0
] = [
7 9 3
15 19 6
9 12 4
]
?? 3
- 3 · ?? 2
= [
7 9 3
15 19 6
9 12 4
] - [
6 9 3
15 18 6
9 12 3
] = [
1 0 0
0 1 0
0 0 1
] = ?? ? ?? 3
- 3?? 2
- ?? = 0
Q3. The matrix [
?? ?? -?? -?? ?? ?? ?? -?? -?? ] is non singular if
(a) ?? ? -??
(b) ?? ? ??
(c) ?? ? ??
(d) ?? ? -??
Ans: (a) The given matrix ?? = [
2 ?? -4
-1 3 4
1 -2 -3
] is non singular If |?? | ? 0
? |?? | = |
2 ?? -4
-1 3 4
1 -2 -3
| ? 0 ? |
1 ?? + 3 0
-1 3 4
1 -2 -3
| ? 0[?? 1
? ?? 1
+ ?? 2
]
? |?? | = [
1 ?? + 3 0
0 1 1
0 -?? - 5 -3
] ? 0 , [
?? 2
? ?? 2
+ ?? 3
?? 3
? ?? 3
- ?? 1
]
? 1( -3 + ?? + 5)? 0 ? ?? + 2 ? 0 ? ?? ? -2
Q4. Let ?? = [
?? -?? ?? ?? ?? -?? ?? ?? ?? ] and ???? . ?? = [
?? ?? ?? -?? ?? ?? ?? -?? ?? ]. If ?? is the inverse of matrix ?? ,
then ?? is
(a) 5
(b) -1
(c) 2
(d) -2
Ans: (a) We have, ?? = [
1 -1 1
-2 1 -3
1 1 1
] , ? |?? | = 1( 4)+ 1( 5)+ 1( 1)= 10 and adj ( ?? )=
[
4 2 2
-5 0 5
1 -2 3
] Then ?? -1
=
1
10
[
4 2 2
-5 0 5
1 -2 3
]
According to question, ?? is the inverse of matrix ?? . Hence ?? = 5
Q5. If ?? = [
?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ] and ?? -?? = [
?? /?? -?? /?? ?? /?? -?? ?? ?? ?? /?? -?? /?? ?? /?? ], then
(a) ?? = ?? , ?? = -??
(b) ?? = -?? , ?? = ??
(c) ?? = ?? , ?? = -?? /??
(d) ?? = ?? /?? , ?? =
?? ??
Ans: (a) We know AA
-1
= I, hence by solving it we can obtain the values of x and y.
We have
[
1 0 0
0 1 0
0 0 1
] = AA
-1
= [
0 1 2
1 2 3
3 ?? 1
] [
1/2 -1/2 1/2
-4 3 ?? 5/2 -3/2 1/2
] = [
1 0 ?? + 1
0 1 2( ?? + 1)
4( 1 - ?? ) 3( ?? - 1) 2 + ????
]
? 1 - ?? = 0, ?? - 1 = 0; ?? + 1 = 0, ?? + 1 = 0,2 + ???? = 1; ? ?? = 1, ?? = -1
Q6. If [
?? ?? ?? ?? ] ?? [
-?? ?? ?? -?? ] = [
?? ?? ?? ?? ], then matrix ?? equals:
(a) [
?? ?? -???? -?? ]
(b) [
?? ?? ?? ?? ]
(c) [
?? ?? ???? ?? ]
(d) [
?? ?? ???? ?? ]
Ans: (a) We know that if ?????? = ?? , then ?? = ?? -1
?? -1
= ( ???? )
-1
.
In this case ???? = [
-3 2
5 -3
] [
2 1
7 4
] = [
8 5
-11 -7
] ; ? ?? = [
8 5
-11 -7
]
-1
= [
7 5
-11 -8
]
Q7. If ?? is a skew symmetric matrix such that ?? ?
?? = ?? , then ?? ?? ?? -?? ( ?? ? ?? ) is equal
to
(A) -?? ?
(B) I
(C) - I
(D) ?? ?
Ans: (D) ?? is skew symmetric matrix
? ?? ?
?? = ?? ? ?? ?
= -?? ? ( ???? )
2
= ( ?? )
2
? ?? ?
?? = -?? 2
= ??
Taking square of both sides
?? 4
= ?? ? ?? 4?? = ?? ( ? -?? 2
= ?? are ?? = -?? ?
)\
?? 3
?? 4?? = ?? 3
?? ?? 4?? +3
= -?? 2
( -?? ) ?? ?? 4( ?? +1) -1
= ( -?? ) ?? = ?? ?
?? = ?? ?? 4?? - 1 ? ?? ? ?? 4?? -1
= ?? ?
Q8. ?? and ?? are ?? × ?? matrices satisfying det ?? = ?????? ?? and ???? ( ?? )= ???? ( ?? ) , further
?? ?? - ?? ?? + ???? ?? = ?? and ?? ?? - ???? + ???? = ?? , then ?? is equal to
(A) 3
(B) 11
(C) -11
(D) 14
Ans: (D) |?? | = |?? |?? 2×2
'?? 2×2
Tr ( ?? )= Tr ( ?? )
?? 2
- 3?? + 14?? = 0 and ?? 2
- ???? + ???? = 0
if ?? = ?? , |?? | = |?? |
Tr |?? | = Tr ( ?? ) satisfied so ?? 2
- ???? + ???? = 0
?? = 14( ? A's order
'
= 2 × 2)
Q9. If ?? = [
?? ?? -?? ?? ] is an orthogonal matrix, where ?? , ?? and the roots other than the
common root of the equations ?? ?? - ???? + ?? = ?? &?? ?? + ???? - ?? = ?? , then
(A) ?? = ±
?? v?? , ?? = ±
?? v??
(B) ?? = ?? , ?? = ±
?? v??
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Solved Examples on Matrices
JEE Mains
Q1. If ?? = [
?? ?? ?? ?? ] , ?? ? ?? , then ?? ?? ?? equals
(a) [
?? ?? ?? ?? ]
(b) [
?? ?? ?? ?? ]
(c) [
?? ?? ?? ?? ]
(d) [
?? ?? ?? ?? ]
Ans: (a) ?? 2
= [
?? 0
0 ?? ] [
?? 0
0 ?? ] = [
-1 0
0 -1
] , ?? 4
= ?? 2
· ?? 2
= [
-1 0
0 -1
] [
-1 0
0 -1
] =
[
1 0
0 1
] = ?? ; ( ?? 4
)
?? = ?? ?? = ?? = [
1 0
0 1
]
Q2. For the matrix ?? = [
?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ], which of the following is correct
(a) ?? ?? + ?? ?? ?? - ?? = ??
(b) ?? ?? - ?? ?? ?? - ?? = ??
(c) ?? ?? + ?? ?? ?? - ?? = ??
(d) ?? ?? - ?? ?? + ?? = ??
Ans: (b)
?? 2
= ?? · ?? = [
1 1 0
1 2 1
2 1 0
] [
1 1 0
1 2 1
2 1 0
] = [
2 3 1
5 6 2
3 4 1
] , ?? 3
= ?? ·
2
?? = [
2 3 1
5 6 2
3 4 1
] [
1 1 0
1 2 1
2 1 0
] = [
7 9 3
15 19 6
9 12 4
]
?? 3
- 3 · ?? 2
= [
7 9 3
15 19 6
9 12 4
] - [
6 9 3
15 18 6
9 12 3
] = [
1 0 0
0 1 0
0 0 1
] = ?? ? ?? 3
- 3?? 2
- ?? = 0
Q3. The matrix [
?? ?? -?? -?? ?? ?? ?? -?? -?? ] is non singular if
(a) ?? ? -??
(b) ?? ? ??
(c) ?? ? ??
(d) ?? ? -??
Ans: (a) The given matrix ?? = [
2 ?? -4
-1 3 4
1 -2 -3
] is non singular If |?? | ? 0
? |?? | = |
2 ?? -4
-1 3 4
1 -2 -3
| ? 0 ? |
1 ?? + 3 0
-1 3 4
1 -2 -3
| ? 0[?? 1
? ?? 1
+ ?? 2
]
? |?? | = [
1 ?? + 3 0
0 1 1
0 -?? - 5 -3
] ? 0 , [
?? 2
? ?? 2
+ ?? 3
?? 3
? ?? 3
- ?? 1
]
? 1( -3 + ?? + 5)? 0 ? ?? + 2 ? 0 ? ?? ? -2
Q4. Let ?? = [
?? -?? ?? ?? ?? -?? ?? ?? ?? ] and ???? . ?? = [
?? ?? ?? -?? ?? ?? ?? -?? ?? ]. If ?? is the inverse of matrix ?? ,
then ?? is
(a) 5
(b) -1
(c) 2
(d) -2
Ans: (a) We have, ?? = [
1 -1 1
-2 1 -3
1 1 1
] , ? |?? | = 1( 4)+ 1( 5)+ 1( 1)= 10 and adj ( ?? )=
[
4 2 2
-5 0 5
1 -2 3
] Then ?? -1
=
1
10
[
4 2 2
-5 0 5
1 -2 3
]
According to question, ?? is the inverse of matrix ?? . Hence ?? = 5
Q5. If ?? = [
?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ] and ?? -?? = [
?? /?? -?? /?? ?? /?? -?? ?? ?? ?? /?? -?? /?? ?? /?? ], then
(a) ?? = ?? , ?? = -??
(b) ?? = -?? , ?? = ??
(c) ?? = ?? , ?? = -?? /??
(d) ?? = ?? /?? , ?? =
?? ??
Ans: (a) We know AA
-1
= I, hence by solving it we can obtain the values of x and y.
We have
[
1 0 0
0 1 0
0 0 1
] = AA
-1
= [
0 1 2
1 2 3
3 ?? 1
] [
1/2 -1/2 1/2
-4 3 ?? 5/2 -3/2 1/2
] = [
1 0 ?? + 1
0 1 2( ?? + 1)
4( 1 - ?? ) 3( ?? - 1) 2 + ????
]
? 1 - ?? = 0, ?? - 1 = 0; ?? + 1 = 0, ?? + 1 = 0,2 + ???? = 1; ? ?? = 1, ?? = -1
Q6. If [
?? ?? ?? ?? ] ?? [
-?? ?? ?? -?? ] = [
?? ?? ?? ?? ], then matrix ?? equals:
(a) [
?? ?? -???? -?? ]
(b) [
?? ?? ?? ?? ]
(c) [
?? ?? ???? ?? ]
(d) [
?? ?? ???? ?? ]
Ans: (a) We know that if ?????? = ?? , then ?? = ?? -1
?? -1
= ( ???? )
-1
.
In this case ???? = [
-3 2
5 -3
] [
2 1
7 4
] = [
8 5
-11 -7
] ; ? ?? = [
8 5
-11 -7
]
-1
= [
7 5
-11 -8
]
Q7. If ?? is a skew symmetric matrix such that ?? ?
?? = ?? , then ?? ?? ?? -?? ( ?? ? ?? ) is equal
to
(A) -?? ?
(B) I
(C) - I
(D) ?? ?
Ans: (D) ?? is skew symmetric matrix
? ?? ?
?? = ?? ? ?? ?
= -?? ? ( ???? )
2
= ( ?? )
2
? ?? ?
?? = -?? 2
= ??
Taking square of both sides
?? 4
= ?? ? ?? 4?? = ?? ( ? -?? 2
= ?? are ?? = -?? ?
)\
?? 3
?? 4?? = ?? 3
?? ?? 4?? +3
= -?? 2
( -?? ) ?? ?? 4( ?? +1) -1
= ( -?? ) ?? = ?? ?
?? = ?? ?? 4?? - 1 ? ?? ? ?? 4?? -1
= ?? ?
Q8. ?? and ?? are ?? × ?? matrices satisfying det ?? = ?????? ?? and ???? ( ?? )= ???? ( ?? ) , further
?? ?? - ?? ?? + ???? ?? = ?? and ?? ?? - ???? + ???? = ?? , then ?? is equal to
(A) 3
(B) 11
(C) -11
(D) 14
Ans: (D) |?? | = |?? |?? 2×2
'?? 2×2
Tr ( ?? )= Tr ( ?? )
?? 2
- 3?? + 14?? = 0 and ?? 2
- ???? + ???? = 0
if ?? = ?? , |?? | = |?? |
Tr |?? | = Tr ( ?? ) satisfied so ?? 2
- ???? + ???? = 0
?? = 14( ? A's order
'
= 2 × 2)
Q9. If ?? = [
?? ?? -?? ?? ] is an orthogonal matrix, where ?? , ?? and the roots other than the
common root of the equations ?? ?? - ???? + ?? = ?? &?? ?? + ???? - ?? = ?? , then
(A) ?? = ±
?? v?? , ?? = ±
?? v??
(B) ?? = ?? , ?? = ±
?? v??
(C) ?? = ±
?? v?? , ?? = ??
(D) None of these
Ans: (C) ?? = [
?? ?? -?? ?? ]
Since, ?? is orthogonal matrix
So, AA
'
= A
'
A = I
n
AA
-1
= [
?? ?? -?? ?? ] [
?? -?? ?? ?? ] = [
?? 2
+ ?? 2
-???? + ????
-???? + ???? ?? 2
+ ?? 2
]
[
?? 2
+ ?? 2
0
0 ?? 2
+ ?? 2
] = [
1 0
0 1
]
?? 2
+ ?? 2
= 1
?? 2
- ???? + ?? = 0&?? 2
+ ???? - ?? = 0
Sum of both equation for common roots
?? 2
- ???? + ?? + ?? 2
+ ???? - ?? = 0
2?? 2
= 0 ? ?? = 0
So if ?? is roots of ?? 2
- ???? + ?? = 0 and ?? is roots of ?? 2
+ px - q = 0
? ?? + 0 = ?? and ?? ( 0)= ?? = 0
?? + 0 = -?? and ?? ( 0)= -?? = 0
? ?? = ?? and ?? = -??
In (i) equation a
2
+ b
2
= 1
? p
2
+ ( -p)
2
- 1
? 2p
2
= 1
? p = ±
1
v2
, q = 0
Q10. ?? is a square matrix of order ?? and ( ?????? ?? )= ?? . If ?????? ( ???? )= ???? ; where ?? ? ?? ,
then possible value of ?? is
(A) 3
(B) 5
(C) 2
(D) 7
Ans: (A) ( det ?? )= 3
( det ???? )= 81
if A's order = n × n
then ( det ?? · ?? )= ?? ?? ( det ?? )= ?? ×
3 = 81
?? ?? =
81
3
= 27
?? ?? = 27 = 3
?? ? ?? ? ??
So, n = 3
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Solved Examples on Matrices
JEE Mains
Q1. If ?? = [
?? ?? ?? ?? ] , ?? ? ?? , then ?? ?? ?? equals
(a) [
?? ?? ?? ?? ]
(b) [
?? ?? ?? ?? ]
(c) [
?? ?? ?? ?? ]
(d) [
?? ?? ?? ?? ]
Ans: (a) ?? 2
= [
?? 0
0 ?? ] [
?? 0
0 ?? ] = [
-1 0
0 -1
] , ?? 4
= ?? 2
· ?? 2
= [
-1 0
0 -1
] [
-1 0
0 -1
] =
[
1 0
0 1
] = ?? ; ( ?? 4
)
?? = ?? ?? = ?? = [
1 0
0 1
]
Q2. For the matrix ?? = [
?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ], which of the following is correct
(a) ?? ?? + ?? ?? ?? - ?? = ??
(b) ?? ?? - ?? ?? ?? - ?? = ??
(c) ?? ?? + ?? ?? ?? - ?? = ??
(d) ?? ?? - ?? ?? + ?? = ??
Ans: (b)
?? 2
= ?? · ?? = [
1 1 0
1 2 1
2 1 0
] [
1 1 0
1 2 1
2 1 0
] = [
2 3 1
5 6 2
3 4 1
] , ?? 3
= ?? ·
2
?? = [
2 3 1
5 6 2
3 4 1
] [
1 1 0
1 2 1
2 1 0
] = [
7 9 3
15 19 6
9 12 4
]
?? 3
- 3 · ?? 2
= [
7 9 3
15 19 6
9 12 4
] - [
6 9 3
15 18 6
9 12 3
] = [
1 0 0
0 1 0
0 0 1
] = ?? ? ?? 3
- 3?? 2
- ?? = 0
Q3. The matrix [
?? ?? -?? -?? ?? ?? ?? -?? -?? ] is non singular if
(a) ?? ? -??
(b) ?? ? ??
(c) ?? ? ??
(d) ?? ? -??
Ans: (a) The given matrix ?? = [
2 ?? -4
-1 3 4
1 -2 -3
] is non singular If |?? | ? 0
? |?? | = |
2 ?? -4
-1 3 4
1 -2 -3
| ? 0 ? |
1 ?? + 3 0
-1 3 4
1 -2 -3
| ? 0[?? 1
? ?? 1
+ ?? 2
]
? |?? | = [
1 ?? + 3 0
0 1 1
0 -?? - 5 -3
] ? 0 , [
?? 2
? ?? 2
+ ?? 3
?? 3
? ?? 3
- ?? 1
]
? 1( -3 + ?? + 5)? 0 ? ?? + 2 ? 0 ? ?? ? -2
Q4. Let ?? = [
?? -?? ?? ?? ?? -?? ?? ?? ?? ] and ???? . ?? = [
?? ?? ?? -?? ?? ?? ?? -?? ?? ]. If ?? is the inverse of matrix ?? ,
then ?? is
(a) 5
(b) -1
(c) 2
(d) -2
Ans: (a) We have, ?? = [
1 -1 1
-2 1 -3
1 1 1
] , ? |?? | = 1( 4)+ 1( 5)+ 1( 1)= 10 and adj ( ?? )=
[
4 2 2
-5 0 5
1 -2 3
] Then ?? -1
=
1
10
[
4 2 2
-5 0 5
1 -2 3
]
According to question, ?? is the inverse of matrix ?? . Hence ?? = 5
Q5. If ?? = [
?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ] and ?? -?? = [
?? /?? -?? /?? ?? /?? -?? ?? ?? ?? /?? -?? /?? ?? /?? ], then
(a) ?? = ?? , ?? = -??
(b) ?? = -?? , ?? = ??
(c) ?? = ?? , ?? = -?? /??
(d) ?? = ?? /?? , ?? =
?? ??
Ans: (a) We know AA
-1
= I, hence by solving it we can obtain the values of x and y.
We have
[
1 0 0
0 1 0
0 0 1
] = AA
-1
= [
0 1 2
1 2 3
3 ?? 1
] [
1/2 -1/2 1/2
-4 3 ?? 5/2 -3/2 1/2
] = [
1 0 ?? + 1
0 1 2( ?? + 1)
4( 1 - ?? ) 3( ?? - 1) 2 + ????
]
? 1 - ?? = 0, ?? - 1 = 0; ?? + 1 = 0, ?? + 1 = 0,2 + ???? = 1; ? ?? = 1, ?? = -1
Q6. If [
?? ?? ?? ?? ] ?? [
-?? ?? ?? -?? ] = [
?? ?? ?? ?? ], then matrix ?? equals:
(a) [
?? ?? -???? -?? ]
(b) [
?? ?? ?? ?? ]
(c) [
?? ?? ???? ?? ]
(d) [
?? ?? ???? ?? ]
Ans: (a) We know that if ?????? = ?? , then ?? = ?? -1
?? -1
= ( ???? )
-1
.
In this case ???? = [
-3 2
5 -3
] [
2 1
7 4
] = [
8 5
-11 -7
] ; ? ?? = [
8 5
-11 -7
]
-1
= [
7 5
-11 -8
]
Q7. If ?? is a skew symmetric matrix such that ?? ?
?? = ?? , then ?? ?? ?? -?? ( ?? ? ?? ) is equal
to
(A) -?? ?
(B) I
(C) - I
(D) ?? ?
Ans: (D) ?? is skew symmetric matrix
? ?? ?
?? = ?? ? ?? ?
= -?? ? ( ???? )
2
= ( ?? )
2
? ?? ?
?? = -?? 2
= ??
Taking square of both sides
?? 4
= ?? ? ?? 4?? = ?? ( ? -?? 2
= ?? are ?? = -?? ?
)\
?? 3
?? 4?? = ?? 3
?? ?? 4?? +3
= -?? 2
( -?? ) ?? ?? 4( ?? +1) -1
= ( -?? ) ?? = ?? ?
?? = ?? ?? 4?? - 1 ? ?? ? ?? 4?? -1
= ?? ?
Q8. ?? and ?? are ?? × ?? matrices satisfying det ?? = ?????? ?? and ???? ( ?? )= ???? ( ?? ) , further
?? ?? - ?? ?? + ???? ?? = ?? and ?? ?? - ???? + ???? = ?? , then ?? is equal to
(A) 3
(B) 11
(C) -11
(D) 14
Ans: (D) |?? | = |?? |?? 2×2
'?? 2×2
Tr ( ?? )= Tr ( ?? )
?? 2
- 3?? + 14?? = 0 and ?? 2
- ???? + ???? = 0
if ?? = ?? , |?? | = |?? |
Tr |?? | = Tr ( ?? ) satisfied so ?? 2
- ???? + ???? = 0
?? = 14( ? A's order
'
= 2 × 2)
Q9. If ?? = [
?? ?? -?? ?? ] is an orthogonal matrix, where ?? , ?? and the roots other than the
common root of the equations ?? ?? - ???? + ?? = ?? &?? ?? + ???? - ?? = ?? , then
(A) ?? = ±
?? v?? , ?? = ±
?? v??
(B) ?? = ?? , ?? = ±
?? v??
(C) ?? = ±
?? v?? , ?? = ??
(D) None of these
Ans: (C) ?? = [
?? ?? -?? ?? ]
Since, ?? is orthogonal matrix
So, AA
'
= A
'
A = I
n
AA
-1
= [
?? ?? -?? ?? ] [
?? -?? ?? ?? ] = [
?? 2
+ ?? 2
-???? + ????
-???? + ???? ?? 2
+ ?? 2
]
[
?? 2
+ ?? 2
0
0 ?? 2
+ ?? 2
] = [
1 0
0 1
]
?? 2
+ ?? 2
= 1
?? 2
- ???? + ?? = 0&?? 2
+ ???? - ?? = 0
Sum of both equation for common roots
?? 2
- ???? + ?? + ?? 2
+ ???? - ?? = 0
2?? 2
= 0 ? ?? = 0
So if ?? is roots of ?? 2
- ???? + ?? = 0 and ?? is roots of ?? 2
+ px - q = 0
? ?? + 0 = ?? and ?? ( 0)= ?? = 0
?? + 0 = -?? and ?? ( 0)= -?? = 0
? ?? = ?? and ?? = -??
In (i) equation a
2
+ b
2
= 1
? p
2
+ ( -p)
2
- 1
? 2p
2
= 1
? p = ±
1
v2
, q = 0
Q10. ?? is a square matrix of order ?? and ( ?????? ?? )= ?? . If ?????? ( ???? )= ???? ; where ?? ? ?? ,
then possible value of ?? is
(A) 3
(B) 5
(C) 2
(D) 7
Ans: (A) ( det ?? )= 3
( det ???? )= 81
if A's order = n × n
then ( det ?? · ?? )= ?? ?? ( det ?? )= ?? ×
3 = 81
?? ?? =
81
3
= 27
?? ?? = 27 = 3
?? ? ?? ? ??
So, n = 3
Q12. If ?? = [
?? ?? ?? ?? ] and ?? ( ?? )=
?? +?? ?? -?? , then ?? ( ?? ) is
(A) [
?? ?? ?? ?? ]
(B) [
-?? -?? -?? -?? ]
(C) [
?? ?? ?? ?? ]
(D) None of these
Ans: (B) ?? = [
1 2
2 1
] , ?? ( ?? )=
1 + ?? 1 - ?? ?? + ?? = [
1 0
0 1
] + [
1 2
2 1
] = [
2 2
2 2
] = 2 [
1 1
1 1
]
?? - ?? = [
1 0
0 1
] - [
1 2
2 1
] = [
0 -2
-2 0
] = -2 [
0 1
1 0
]
( ?? - ?? )
-1
=
1
det ( ?? - ?? )
[
0 2
2 0
]
det ( ?? - ?? )= |
0 -2
-2 0
| = 0 - ( -2) ( -2)= -4
?? ( ?? )=
( ?? + ?? )
( ?? - ?? )
=
2
-4
[
1 1
1 1
] [
0 2
2 0
]
= -
1
2
[
0 + 2 2 + 0
0 + 2 2 + 0
] = -
2
2
[
1 1
1 1
] = [
-1 -1
-1 -1
]
Q13. If ?? is a two-rowed matrix satisfying ?? ?
= ?? -?? , then ?? is
(A) [
?????? ?? -?????? ?? -?????? ?? ?????? ?? ]
(B) [
?????? ?? ?????? ?? -?????? ?? ?????? ?? ]
(C) [
-?????? ?? ?????? ?? ?????? ?? -?????? ?? ]
(D) None of these
Ans: (B) ?? ?
= ?? -1
Assume ?? = [
?? 1
?? 2
?? 3
?? 4
] , ?? ?? = [
?? 1
?? 3
?? 2
?? 4
]
? |?? | = ?? 1
?? 4
- ?? 2
?? 3
?? -1
=
1
|?? |
(adj ?? )=
1
|?? |
[
?? 4
-?? 3
-?? 2
?? 1
]
?? =
1
|?? |
[
?? 4
-?? 2
-?? 3
?? 1
]
|?? | = ?? 1
?? 4
- ?? 2
?? 3
[
?? 1
?? 3
?? 2
?? 4
] =
1
|?? |
[
?? 4
-?? 2
-?? 3
?? 1
]
|?? | = 1
?? 2
= -?? 3
Only option (B) [
cos ?? sin ?? -sin ?? cos ?? ] is correct.
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