Solution:
(9.1):
A = [ 2 − k − 3 2 k + 1 ] A=\begin{bmatrix}2-k&-3\\ 2&k+1\end{bmatrix} A = [ 2 − k 2 − 3 k + 1 ]
A is non-singular when ∣ A ∣ ≠ 0 |A|\ne0 ∣ A ∣ = 0
∣ 2 − k − 3 2 k + 1 ∣ ≠ 0 ⇒ ( 2 − k ) ( k + 1 ) − ( − 3 ) ( 2 ) ≠ 0 ⇒ − k 2 + k + 2 + 6 ≠ 0 ⇒ k 2 − k − 8 ≠ 0 \begin{vmatrix}2-k&-3\\ 2&k+1\end{vmatrix}\ne0
\\ \Rightarrow(2-k)(k+1)-(-3)(2)\ne0
\\ \Rightarrow-k^2+k+2+6\ne0
\\ \Rightarrow k^2-k-8\ne0 ∣ ∣ 2 − k 2 − 3 k + 1 ∣ ∣ = 0 ⇒ ( 2 − k ) ( k + 1 ) − ( − 3 ) ( 2 ) = 0 ⇒ − k 2 + k + 2 + 6 = 0 ⇒ k 2 − k − 8 = 0
Solving by quadratic formula,
⇒ k ≠ 1 + 33 2 , k ≠ 1 − 33 2 \Rightarrow k\ne\frac{1+\sqrt{33}}{2},\:k\ne\frac{1-\sqrt{33}}{2} ⇒ k = 2 1 + 33 , k = 2 1 − 33
Thus, A is non-singular for all values of k except k = 1 + 33 2 , k = 1 − 33 2 k=\frac{1+\sqrt{33}}{2},\:k=\frac{1-\sqrt{33}}{2} k = 2 1 + 33 , k = 2 1 − 33
(9.2):
A = [ 2 2 1 3 1 3 1 3 k ] A=\begin{bmatrix}2&2&1\\ 3&1&3\\ 1&3&k\end{bmatrix} A = ⎣ ⎡ 2 3 1 2 1 3 1 3 k ⎦ ⎤
A is non-singular when ∣ A ∣ ≠ 0 |A|\ne0 ∣ A ∣ = 0
⇒ ∣ 2 2 1 3 1 3 1 3 k ∣ ≠ 0 ⇒ 2 ( k − 9 ) − 2 ( 3 k − 3 ) + 1 ( 9 − 1 ) ≠ 0 ⇒ 2 k − 18 − 6 k + 6 + 8 ≠ 0 ⇒ − 4 k ≠ 4 ⇒ k ≠ − 1 \Rightarrow \begin{vmatrix}2&2&1\\ 3&1&3\\ 1&3&k\end{vmatrix}\ne0
\\ \Rightarrow 2(k-9)-2(3k-3)+1(9-1)\ne0
\\ \Rightarrow 2k-18-6k+6+8\ne0
\\ \Rightarrow -4k\ne4
\\\Rightarrow k\ne-1 ⇒ ∣ ∣ 2 3 1 2 1 3 1 3 k ∣ ∣ = 0 ⇒ 2 ( k − 9 ) − 2 ( 3 k − 3 ) + 1 ( 9 − 1 ) = 0 ⇒ 2 k − 18 − 6 k + 6 + 8 = 0 ⇒ − 4 k = 4 ⇒ k = − 1
Thus, A is non-singular for all values of k except k = − 1 k=-1 k = − 1
Comments