Soru

Zorluk: OrtaDeterminant ve Özellikleri

AA, 3×33 \times 3 boyutlu bir kare matristir. AA matrisinin özdeğerleri λ1=1\lambda_1 = 1, λ2=2\lambda_2 = 2 ve λ3=4\lambda_3 = 4 olarak verilmiştir. Buna göre, 2A1|2A^{-1}| determinantının değeri aşağıdakilerden hangisidir?

  1. 11Cevap
  2. B
    14\frac{1}{4}
  3. C
    87\frac{8}{7}
  4. D
    72\frac{7}{2}
  5. E
    64-64

Cevap

İşlemler sonucunda doğru değer 11 olarak bulunur.
Çözüm üç temel kurala dayanmaktadır: 1) Matrisin determinantı özdeğerlerin çarpımıdır (A=124=8|A| = 1 \cdot 2 \cdot 4 = 8). 2) Ters matrisin determinantı 1/A1/|A|'dır (A1=1/8|A^{-1}| = 1/8). 3) 3×33 \times 3 boyutlu bir matris skaler bir sayıyla çarpıldığında, skaler sayı determinant dışına küpü alınarak çıkar (2A1=23A1=8(1/8)=1|2A^{-1}| = 2^3 \cdot |A^{-1}| = 8 \cdot (1/8) = 1).

Adım Adım Çözüm

1
AA matrisinin determinantını hesaplama
A=124=8|A| = 1 \cdot 2 \cdot 4 = 8
Bir kare matrisin determinantı, o matrisin özdeğerlerinin çarpımına eşittir.
2
A1A^{-1} matrisinin determinantını belirleme
A1=18|A^{-1}| = \frac{1}{8}
Bir matrisin tersinin determinantı, orijinal matrisin determinantının çarpmaya göre tersine eşittir (A1=1/A|A^{-1}| = 1/|A|).
3
Skaler çarpım kuralını uygulayarak nihai determinantı bulma
2A1=2318=818=1|2A^{-1}| = 2^3 \cdot \frac{1}{8} = 8 \cdot \frac{1}{8} = 1
n×nn \times n boyutlu bir MM matrisi için kM=knM|kM| = k^n|M| kuralı geçerlidir. Burada n=3n=3 ve k=2k=2'dir.

Anahtar Kavram

Determinant Özellikleri ve Özdeğer İlişkisi
Bu soruyu puanla