👤

Se consideră matricea [tex]$A(a)=\left(\begin{array}{cc}1 & 0 \\ 0 & 5^{a}\end{array}\right)$[/tex], unde [tex]$a$[/tex] este număr real.

5p 1. Arătaţi că [tex]$\operatorname{det}(A(3))=125$[/tex].

5p 2. Demonstrați că [tex]$A(a) \cdot A(b)=A(a+b)$[/tex], pentru orice numere reale [tex]$a$[/tex] şi [tex]$b$[/tex].

5p 3. Arătaţi că [tex]$A(1) \cdot A(4)-A(2) \cdot A(3)=O_{2}$[/tex], unde [tex]$O_{2}=\left(\begin{array}{ll}0 & 0 \\ 0 & 0\end{array}\right)$[/tex].

5p 4. Demonstrați că matricea [tex]$A(a)$[/tex] este inversabilă, pentru orice număr real [tex]$a$[/tex].

5p 5. Determinați matricea [tex]$X \in \mathcal{M}_{2}(\mathbb{R})$[/tex], astfel încât [tex]$A(2) \cdot X=A(0)$[/tex].

[tex]$5 p$[/tex] 6. Determinați numerele naturale [tex]$n$[/tex] pentru care [tex]$\operatorname{det}(A(n)) \leq \sqrt[3]{125}$[/tex].


Răspuns :

[tex]A(a)=\left(\begin{array}{cc}1 & 0 \\ 0 & 5^{a}\end{array}\right)[/tex]

1)

Aratati ca det(A(3))=125

Facem diferenta dintre produsul diagonalelor

det(A(3))=1×5³-0=125

2)

A(a)·A(b)=A(a+b)

[tex]A(a)\cdot A(b)=\left(\begin{array}{cc}1 & 0 \\ 0 & 5^{a}\end{array}\right)\cdot \left(\begin{array}{cc}1 & 0 \\ 0 & 5^{b}\end{array}\right)=\left(\begin{array}{cc}1 & 0 \\ 0 & 5^{a}\cdot 5^b\end{array}\right)=\left(\begin{array}{cc}1 & 0 \\ 0 & 5^{a+b}\end{array}\right)=A(a+b)[/tex]

3)

A(1)·A(4)-A(2)·A(3)=O₂

[tex]A(1)\cdot A(4)=\left(\begin{array}{cc}1 & 0 \\ 0 & 5^{1}\end{array}\right)\cdot \left(\begin{array}{cc}1 & 0 \\ 0 & 5^{4}\end{array}\right)=\left(\begin{array}{cc}1 & 0 \\ 0 & 5^{5}\end{array}\right)=A(5)[/tex]

[tex]A(2)\cdot A(3)=A(5)[/tex] (conform punctului 2)

A(5)-A(5)=O₂

4)

Matricea A(a) este inversabila daca det(A(a)) este diferit de zero

det(A(a))=5ᵃ-0=5ᵃ

5ᵃ≠0, a∈R⇒ matricea este inversabila

5)

Observam ca A(0)=I₂

Atunci X=A(2)⁻¹

[tex]A(2)=\left(\begin{array}{cc}1 & 0 \\ 0 & 5^{2}\end{array}\right)\\\\A(2)^t=\left(\begin{array}{cc}1 & 0 \\ 0 & 5^{2}\end{array}\right)\\\\A(2)^*=\left(\begin{array}{cc}5^2 & 0 \\ 0 & 1\end{array}\right)[/tex]

det(A(2))=25

[tex]X=A(2)^{-1}=\frac{1}{25}\cdot \left(\begin{array}{cc}25 & 0 \\ 0 & 1\end{array}\right) =\left(\begin{array}{cc}1& 0 \\ 0 & \frac{1}{25} \end{array}\right)[/tex]

6)

[tex]det(A(n))\leq \sqrt[3]{125}[/tex]

[tex]det(A(n))=5^n\\\\5^n\leq 5\\\\n\in N,\ n=0\ sau\ n=1[/tex]

Un alt exercitiu cu matrice gasesti aici: https://brainly.ro/tema/9835794

#BAC2022

#SPJ4