अध्याय 4 निश्चालक EXERCISE 4.5
EXERCISE 4.5
1 से 6 तक के प्रश्नों में समीकरणों के तंत्र की सांतत्यता की जांच करें।
1. $x+2 y=2$
$ \quad 2 x+3 y=3$
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हल
दिए गए समीकरणों के तंत्र को निम्नलिखित रूप में लिखा जा सकता है:
$x+2 y=2$
$2 x+3 y=3$
दिए गए समीकरणों के तंत्र को $A X=B$ के रूप में लिखा जा सकता है, जहाँ
$A= \begin{bmatrix} 1 & 2 \\ 2 & 3\end{bmatrix} , X= \begin{bmatrix} x \\ y\end{bmatrix} $ और $B= \begin{bmatrix} 2 \\ 3 \end{bmatrix} $.
अब,
$|A|=1(3)-2(2)=3-4=-1 \neq 0$
$\therefore A$ असंगत आव्यूह है।
इसलिए, $A^{-1}$ का अस्तित्व है।
अतः, दिए गए समीकरणों के तंत्र सांतत्यता रखता है।
2. $2 x-y=5$
$\quad x+y=4$
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हल
दिए गए समीकरणों के तंत्र को निम्नलिखित रूप में लिखा जा सकता है:
$2 x-y=5$
$x+y=4$
दिए गए समीकरणों के तंत्र को $A X=B$ के रूप में लिखा जा सकता है, जहाँ
$A= \begin{bmatrix} 2 & -1 \\ 1 & 1\end{bmatrix} , X= \begin{bmatrix} x \\ z\end{bmatrix} $ और $B= \begin{bmatrix} 5 \\ 4 \end{bmatrix} $.
अब,
$|A|=2(1)-(-1)(1)=2+1=3 \neq 0$
$\therefore A$ असंगत आव्यूह है।
इसलिए, $A^{-1}$ का अस्तित्व है।
अतः, दिए गए समीकरणों के तंत्र सांतत्यता रखता है।
3. $x+3 y=5$
$\quad2 x+6 y=8$
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हल
दिए गए समीकरणों के तंत्र को निम्नलिखित रूप में लिखा जा सकता है:
$x+3 y=5$
$2 x+6 y=8$
दिए गए समीकरणों के तंत्र को $A X=B$ के रूप में लिखा जा सकता है, जहाँ
$A= \begin{bmatrix} 1 & 3 \\ 2 & 6\end{bmatrix} , X= \begin{bmatrix} x \\ y \end{bmatrix} \text{and}\ B= \begin{bmatrix} 5 \\ 8 \end{bmatrix}$.
अब,
$|A|=1(6)-3(2)=6-6=0$
$\therefore A$ एक संगत आव्यूह है।
अब,
$(adj A)= \begin{bmatrix} 6 & -3 \\ -2 & 1 \end{bmatrix} $
$(adj A) B= \begin{bmatrix} 6 & -3 \\ -2 & 1\end{bmatrix} \begin{bmatrix} 5 \\ 8\end{bmatrix} = \begin{bmatrix} 30-24 \\ -10+8\end{bmatrix} = \begin{bmatrix} 6 \\ -2 \end{bmatrix} \neq O$
इसलिए, दिए गए समीकरणों के तंत्र के समाधान का अस्तित्व नहीं है। अतः, समीकरणों के तंत्र असांतत्यता रखता है।
4. $x+y+z=1$
$2 x+3 y+2 z=2$
$ x+a y+2 a z=4$
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Solution
दिए गए समीकरण प्रणाली है:
$x+y+z=1$
$2 x+3 y+2 z=2$
$a x+a y+2 a z=4$
इस समीकरण प्रणाली को $A X=B$ के रूप में लिखा जा सकता है, जहाँ
$ A= \begin{bmatrix} 1 & 1 & 1 \\ 2 & 3 & 2 \\ a & a & 2 a \end{bmatrix} ,\ X= \begin{bmatrix} x \\ y \\ z \end{bmatrix} \text{ और } B= \begin{bmatrix} 1 \\ 2 \\ 4 \end{bmatrix} \text{। } $
अब,
$ \begin{aligned} |A| & =1(6 a-2 a)-1(4 a-2 a)+1(2 a-3 a) \\ & =4 a-2 a-a=4 a-3 a=a \neq 0 \end{aligned} $
$\therefore A$ असंगत आव्यूह है।
इसलिए, $A^{-1}$ का अस्तित्व है।
अतः, दिए गए समीकरण प्रणाली संगत है।
5. $3 x-y-2 z=2$
$\quad 2 y-z=-1$
$\quad 3 x-5 y=3$
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Solution
दिए गए समीकरण प्रणाली है:
$3 x-y-2 z=2$
$2 y-z=-1$
$3 x-5 y=3$
इस समीकरण प्रणाली को $A X=B$ के रूप में लिखा जा सकता है, जहाँ
$A= \begin{bmatrix} 3 & -1 & -2 \\ 0 & 2 & -1 \\ 3 & -5 & 0\end{bmatrix} ,\ X= \begin{bmatrix} x \\ y \\ z\end{bmatrix} $ और $B= \begin{bmatrix} 2 \\ -1 \\ 3 \end{bmatrix} $।
अब,
$|A|=3(0-5)-0+3(1+4)=-15+15=0$
$\therefore A$ एक संगत आव्यूह है।
अब,
$(adj A)= \begin{bmatrix} -5 & 10 & 5 \\ -3 & 6 & 3 \\ -6 & 12 & 6 \end{bmatrix} $
$\therefore(adj A) B= \begin{bmatrix} -5 & 10 & 5 \\ -3 & 6 & 3 \\ -6 & 12 & 6\end{bmatrix} \begin{bmatrix} 2 \\ -1 \\ 3\end{bmatrix} = \begin{bmatrix} -10-10+15 \\ -6-6+9 \\ -12-12+18\end{bmatrix} = \begin{bmatrix} -5 \\ -3 \\ -6 \end{bmatrix} \neq O$
इसलिए, दिए गए समीकरण प्रणाली के समाधान का अस्तित्व नहीं है। अतः, समीकरण प्रणाली असंगत है।
6. $5 x-y+4 z=5$
$\quad 2 x+ 3y+5z=2$
$\quad 5 x-2 y+6 z=-1$
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Solution
दिए गए समीकरण प्रणाली है:
$5 x-y+4 z=5$
$2 x+3 y+5 z=2$
$5 x-2 y+6 z=-1$
इस समीकरण प्रणाली को $A X=B$ के रूप में लिखा जा सकता है, जहाँ
$A= \begin{bmatrix} 5 & -1 & 4 \\ 2 & 3 & 5 \\ 5 & -2 & 6\end{bmatrix} ,\ X= \begin{bmatrix} x \\ y \\ z\end{bmatrix} $ और $B= \begin{bmatrix} 5 \\ 2 \\ -1 \end{bmatrix} $।
अब,
$ \begin{aligned} |A| & =5(18+10)+1(12-25)+4(-4-15) \\ & =5(28)+1(-13)+4(-19) \\ & =140-13-76 \\ & =51 \neq 0 \end{aligned} $
$\therefore A$ असंगत है।
इसलिए, $A^{-1}$ अस्तित्व में है।
इसलिए, दिए गए समीकरण निकाय सांत है।
7 से 14 अभ्यास के अभियोग के रूप में रैखिक समीकरण निकाय को हल करें।
7. $5 x+2 y=4$
$\quad 7 x+3 y=5$
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हल
दिए गए समीकरण निकाय को $A X=B$ के रूप में लिखा जा सकता है, जहाँ
$A= \begin{bmatrix} 5 & 2 \\ 7 & 3\end{bmatrix} , X= \begin{bmatrix} x \\ y\end{bmatrix} $ और $B= \begin{bmatrix} 4 \\ 5 \end{bmatrix} $।
अब, $|A|=15-14=1 \neq 0$।
इसलिए, $A$ असंगत है।
इसलिए, इसका व्युत्क्रम अस्तित्व में है।
अब,
$A^{-1}=\dfrac{1}{|A|}(adj A)$
$\therefore A^{-1}= \begin{bmatrix} 3 & -2 \\ -7 & 5 \end{bmatrix} $
$\therefore X=A^{-1} B= \begin{bmatrix} 3 & -2 \\ -7 & 5\end{bmatrix} \begin{bmatrix} 4 \\ 5 \end{bmatrix} $
$\Rightarrow \begin{bmatrix} x \\ y\end{bmatrix} = \begin{bmatrix} 12-10 \\ -28+25\end{bmatrix} = \begin{bmatrix} 2 \\ -3 \end{bmatrix} $
इसलिए, $x=2$ और $y=-3$।
8. $2 x-y=-2$
$\quad 3 x+4 y=3$
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हल
दिए गए समीकरण निकाय को $A X=B$ के रूप में लिखा जा सकता है, जहाँ
$A= \begin{bmatrix} 2 & -1 \\ 3 & 4\end{bmatrix} , X= \begin{bmatrix} x \\ y\end{bmatrix} $ और $B= \begin{bmatrix} -2 \\ 3 \end{bmatrix} $।
अब,
$|A|=8+3=11 \neq 0$
इसलिए, $A$ असंगत है।
इसलिए, इसका व्युत्क्रम अस्तित्व में है।
अब,
$A^{-1}=\dfrac{1}{|A|} adj A=\dfrac{1}{11} \begin{bmatrix} 4 & 1 \\ -3 & 2 \end{bmatrix} $
$\therefore X=A^{-1} B=\dfrac{1}{11} \begin{bmatrix} 4 & 1 \\ -3 & 2\end{bmatrix} \begin{bmatrix} -2 \\ 3 \end{bmatrix} $
$\Rightarrow \begin{bmatrix} x \\ y\end{bmatrix} =\dfrac{1}{11} \begin{bmatrix} -8+3 \\ 6+6\end{bmatrix} =\dfrac{1}{11} \begin{bmatrix} -5 \\ 12\end{bmatrix} = \begin{bmatrix} -\dfrac{5}{11} \\ \dfrac{12}{11} \end{bmatrix} $
इसलिए, $x=\dfrac{-5}{11}$ और $y=\dfrac{12}{11}$।
9. $4 x-3 y=3$
$\quad 3 x-5 y=7$
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Solution
दिए गए समीकरण प्रणाली को $A X=B$ के रूप में लिखा जा सकता है, जहाँ
$ A= \begin{bmatrix} 4 & -3 \\ 3 & -5 \end{bmatrix} , X= \begin{bmatrix} x \\ y \end{bmatrix} \text{ और } B= \begin{bmatrix} 3 \\ 7 \end{bmatrix} \text{। } $
अब,
$|A|=-20+9=-11 \neq 0$
इसलिए, $A$ असिंगुलर है। इसलिए, इसका व्युत्क्रम अस्तित्व में है।
अब,
$A^{-1}=\dfrac{1}{|A|}(adj A)=-\dfrac{1}{11} \begin{bmatrix} -5 & 3 \\ -3 & 4\end{bmatrix} =\dfrac{1}{11} \begin{bmatrix} 5 & -3 \\ 3 & -4 \end{bmatrix} $
$\therefore X=A^{-1} B=\dfrac{1}{11} \begin{bmatrix} 5 & -3 \\ 3 & -4\end{bmatrix} \begin{bmatrix} 3 \\ 7 \end{bmatrix} $
$\Rightarrow \begin{bmatrix} x \\ y\end{bmatrix} =\dfrac{1}{11} \begin{bmatrix} 5 & -3 \\ 3 & -4\end{bmatrix} \begin{bmatrix} 3 \\ 7\end{bmatrix} =\dfrac{1}{11} \begin{bmatrix} 15-21 \\ 9-28\end{bmatrix} =\dfrac{1}{11} \begin{bmatrix} -6 \\ -19\end{bmatrix} = \begin{bmatrix} -\dfrac{6}{11} \\ -\dfrac{19}{11} \end{bmatrix} $
इसलिए, $x=\dfrac{-6}{11}$ और $y=\dfrac{-19}{11}$।
10. $5 x+2 y=3$
$\quad 3 x+2 y=5$
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Solution
दिए गए समीकरण प्रणाली को $A X=B$ के रूप में लिखा जा सकता है, जहाँ
$A= \begin{bmatrix} 5 & 2 \\ 3 & 2\end{bmatrix} , X= \begin{bmatrix} x \\ y\end{bmatrix} $ और $B= \begin{bmatrix} 3 \\ 5 \end{bmatrix} $।
अब,
$|A|=10-6=4 \neq 0$
इसलिए, $A$ असिंगुलर है। इसलिए, इसका व्युत्क्रम अस्तित्व में है।
11. $2 x+y+z=1$
$\quad x-2 y-z=\dfrac{3}{2}$
$\quad 3 y-5 z=9$
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Solution
दिए गए समीकरण प्रणाली को $A X=B$ के रूप में लिखा जा सकता है, जहाँ
$A= \begin{bmatrix} 2 & 1 & 1 \\ 1 & -2 & -1 \\ 0 & 3 & -5\end{bmatrix} ,\ X= \begin{bmatrix} x \\ y \\ z \end{bmatrix} $ और $B= \begin{bmatrix} 1 \\ \dfrac{3}{2} \\ 9 \end{bmatrix} $।
अब,
$|A|=2(10+3)-1(-5-3)+0=2(13)-1(-8)=26+8=34 \neq 0$
इसलिए, $A$ असिंगुलर है। इसलिए, इसका व्युत्क्रम अस्तित्व में है।
$\begin{aligned} & \operatorname{adj}(A)=\left[\begin{array}{lll}A_{11} & A_{12} & A_{13} \\ A_{21} & A_{22} & A_{23} \\ A_{31} & A_{32} & A_{33}\end{array}\right]^{T} \\ & =\left[\begin{array}{ccc}M_{11} & -M_{21} & M_{31} \\ -M_{12} & M_{22} & -M_{32} \\ M_{13} & -M_{23} & M_{33}\end{array}\right]=\left[\begin{array}{ccc}13 & 8 & 1 \\ 5 & -10 & 3 \\ 3 & -6 & -5 \\ \end{array}\right]\end{aligned}$
$\begin{aligned} & A^{-1}=\dfrac{1}{|A|} \operatorname{adj} A \\ & =\dfrac{1}{34}\left[\begin{array}{ccc} 13 & 8 & 1 \\ 5 & -10 & 3 \\ 3 & -6 & -5 \end{array}\right] \end{aligned}$
$ x, y $ और $ z $ के मान ज्ञात कीजिए
$A X=B \Rightarrow X=A^{-1} B$
$\begin{aligned} & \Rightarrow\left[\begin{array}{l} x \\ y \\ z \end{array}\right]=\dfrac{1}{34}\left[\begin{array}{ccc} 13 & 8 & 1 \\ 5 & -10 & 3 \\ 3 & -6 & -5 \end{array}\right]\left[\begin{array}{l} 1 \\ \dfrac{3}{2} \\ 9 \end{array}\right] \\ & \Rightarrow\left[\begin{array}{l} x \\ y \\ z \end{array}\right]=\dfrac{1}{34}\left[\begin{array}{c} 13(1)+8\left(\dfrac{3}{2}\right)+1(9) \\ 5(1)+(-10)\left(\dfrac{3}{2}\right)+3(9) \\ 3(1)+(-6)\left(\dfrac{3}{2}\right)+(-5)(9) \end{array}\right] \end{aligned}$
$\begin{aligned} & \Rightarrow\left[\begin{array}{l} x \\ y \\ z \end{array}\right]=\dfrac{1}{34}\left[\begin{array}{c} 13+12+9 \\ 5-15+27 \\ 3-9-45 \end{array}\right] \\ & \Rightarrow\left[\begin{array}{l} x \\ y \\ z \end{array}\right]=\dfrac{1}{34}\left[\begin{array}{c} 34 \\ 17 \\ -51 \end{array}\right] \Rightarrow\left[\begin{array}{l} x \\ y \\ z \end{array}\right]=\left[\begin{array}{c} 1 \\ \dfrac{1}{2} \\ \dfrac{-3}{2} \end{array}\right] \end{aligned}$
इसलिए, $x=1, y=\dfrac{1}{2}$, और $z=-\dfrac{3}{2}$।
12. $x-y+z=4$
$\quad 2 x+y-3 z=0$
$\quad x+y+z=2$
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Solution
दिए गए समीकरणों के प्रणाली को $A X=B$ के रूप में लिखा जा सकता है, जहाँ
$A= \begin{bmatrix} 1 & -1 & 1 \\ 2 & 1 & -3 \\ 1 & 1 & 1\end{bmatrix} ,\ X= \begin{bmatrix} x \\ y \\ z\end{bmatrix} $ और $B= \begin{bmatrix} 4 \\ 0 \\ 2 \end{bmatrix} $।
अब,
$|A|=1(1+3)+1(2+3)+1(2-1)=4+5+1=10 \neq 0$
इसलिए, $A$ असिंगुलर है। इसलिए, इसका व्युत्क्रम मौजूद है।
$ \begin{aligned} & \text{ अब, } A _{11}=4, A _{12}=-5, A _{13}=1 \\ & A _{21}=2, A _{22}=0, A _{23}=-2 \\ & A _{31}=2, A _{32}=5, A _{33}=3 \\ & \therefore A^{-1}=\dfrac{1}{|A|}(adj A)=\dfrac{1}{10} \begin{bmatrix} 4 & 2 & 2 \\ -5 & 0 & 5 \\ 1 & -2 & 3 \end{bmatrix} \\ & \therefore X=A^{-1} B=\dfrac{1}{10} \begin{bmatrix} 4 & 2 & 2 \\ -5 & 0 & 5 \\ 1 & -2 & 3 \end{bmatrix} \begin{bmatrix} 4 \\ 0 \\ 2 \end{bmatrix} \\ & \Rightarrow \begin{bmatrix} x \\ y \\ z \end{bmatrix} =\dfrac{1}{10} \begin{bmatrix} 16+0+4 \\ -20+0+10 \\ 4+0+6 \end{bmatrix} \\ & \quad=\dfrac{1}{10} \begin{bmatrix} 20 \\ -10 \\ 10 \end{bmatrix} \\ & \quad= \begin{bmatrix} 2 \\ -1 \\ 1 \end{bmatrix} \end{aligned} $
इसलिए, $x=2, y=-1$, और $z=1$।
13. $2 x+3 y+3 z=5$
$\quad x-2 y+z=-4$
$\quad 3 x-y-2 z=3$
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हल
दिए गए समीकरण निकाय को $A X=B$ के रूप में लिखा जा सकता है, जहाँ
$A= \begin{bmatrix} 2 & 3 & 3 \\ 1 & -2 & 1 \\ 3 & -1 & -2\end{bmatrix} , X= \begin{bmatrix} x \\ y \\ z\end{bmatrix} $ और $B= \begin{bmatrix} 5 \\ -4 \\ 3 \end{bmatrix} $।
अब,
$|A|=2(4+1)-3(-2-3)+3(-1+6)=2(5)-3(-5)+3(5)=10+15+15=40 \neq 0$
इसलिए, $A$ असिंगुलर है। इसलिए, इसका व्युत्क्रम मौजूद है।
अब, $A _{11}=5, A _{12}=5, A _{13}=5$
$A _{21}=3, A _{22}=-13, A _{23}=11$
$A _{31}=9, A _{32}=1, A _{33}=-7$
$\therefore A^{-1}=\dfrac{1}{|A|}(adj A)=\dfrac{1}{40} \begin{bmatrix} 5 & 3 & 9 \\ 5 & -13 & 1 \\ 5 & 11 & -7 \end{bmatrix} $
$\therefore X=A^{-1} B=\dfrac{1}{40} \begin{bmatrix} 5 & 3 & 9 \\ 5 & -13 & 1 \\ 5 & 11 & -7\end{bmatrix} \begin{bmatrix} 5 \\ -4 \\ 3 \end{bmatrix} $
$\Rightarrow \begin{bmatrix} x \\ y \\ z\end{bmatrix} =\dfrac{1}{40} \begin{bmatrix} 25-12+27 \\ 25+52+3 \\ 25-44-21 \end{bmatrix} $
$=\dfrac{1}{40} \begin{bmatrix} 40 \\ 80 \\ -40 \end{bmatrix} $
$= \begin{bmatrix} 1 \\ 2 \\ -1 \end{bmatrix} $
इसलिए, $x=1, y=2$, और $z=-1$।
14. $x-y+2 z=7$
$ 3 x+4 y-5 z=-5$
$ 2 x-y+3 z=12$
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Solution
दिए गए समीकरण निकाय को $A X=B$ के रूप में लिखा जा सकता है, जहाँ
$ A= \begin{bmatrix} 1 & -1 & 2 \\ 3 & 4 & -5 \\ 2 & -1 & 3 \end{bmatrix} , X= \begin{bmatrix} x \\ y \\ z \end{bmatrix} \text{ और } B= \begin{bmatrix} 7 \\ -5 \\ 12 \end{bmatrix} \text{। } $
अब,
$|A|=1(12-5)+1(9+10)+2(-3-8)=7+19-22=4 \neq 0$
इसलिए, $A$ असंगत है। इसलिए, इसका व्युत्क्रम अस्तित्व में है।
$ \begin{aligned} & \text{ अब, } A _{11}=7, A _{12}=-19, A _{13}=-11 \\ & A _{21}=1, A _{22}=-1, A _{23}=-1 \\ & A _{31}=-3, A _{32}=11, A _{33}=7 \\ & \therefore A^{-1}=\dfrac{1}{|A|}(\text{ adj } A)=\dfrac{1}{4} \begin{bmatrix} 7 & 1 & -3 \\ -19 & -1 & 11 \\ -11 & -1 & 7 \end{bmatrix} \\ & \therefore X=A^{-1} B=\dfrac{1}{4} \begin{bmatrix} 7 & 1 & -3 \\ -19 & -1 & 11 \\ -11 & -1 & 7 \end{bmatrix} \begin{bmatrix} 7 \\ -5 \\ 12 \end{bmatrix} \\ & \Rightarrow \begin{bmatrix} x \\ y \\ z \end{bmatrix} =\dfrac{1}{4} \begin{bmatrix} 49-5-36 \\ -133+5+132 \\ -77+5+84 \end{bmatrix} \\ & \quad=\dfrac{1}{4} \begin{bmatrix} 8 \\ 4 \\ 12 \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} 2 \\ 1 \\ 3 \end{bmatrix} \end{aligned} $
इसलिए, $x=2, y=1$, और $z=3$।
15. यदि $A=\begin{vmatrix}2 & -3 & 5 \\ 3 & 2 & -4 \\ 1 & 1 & -2\end{vmatrix}$, तो $A^{-1}$ ज्ञात कीजिए। $A^{-1}$ का उपयोग करके समीकरण निकाय को हल कीजिए
$ \begin{aligned}\quad\quad 2 x-3 y+5 z & =11 \\ 3 x+2 y-4 z & =-5 \\ x+y-2 z & =-3 \end{aligned} $
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Solution
$ \begin{aligned} & A= \begin{bmatrix} 2 & -3 & 5 \\ 3 & 2 & -4 \\ 1 & 1 & -2 \end{bmatrix} \\ & \therefore|A|=2(-4+4)+3(-6+4)+5(3-2)=0-6+5=-1 \neq 0 \end{aligned} $
अब, $A _{11}=0, A _{12}=2, A _{13}=1$
$A _{21}=-1, A _{22}=-9, A _{23}=-5$
$A _{31}=2, A _{32}=23, A _{33}=13$
$\therefore A^{-1}=\dfrac{1}{|A|}(adj A)=- \begin{bmatrix} 0 & -1 & 2 \\ 2 & -9 & 23 \\ 1 & -5 & 13\end{bmatrix} = \begin{bmatrix} 0 & 1 & -2 \\ -2 & 9 & -23 \\ -1 & 5 & -13 \end{bmatrix} $
अब, दिए गए समीकरण निकाय को $A X=B$ के रूप में लिखा जा सकता है, जहाँ
$ A= \begin{bmatrix} 2 & -3 & 5 \\ 3 & 2 & -4 \\ 1 & 1 & -2 \end{bmatrix} , X= \begin{bmatrix} x \\ y \\ z \end{bmatrix} \text{ और } B= \begin{bmatrix} 11 \\ -5 \\ -3 \end{bmatrix} \text{। } $
समीकरण निकाय के समाधान $X=A^{-1} B$ द्वारा दिया गया है।
$ \begin{aligned} & X=A^{-1} B \end{aligned} $
$\Rightarrow \begin{bmatrix}x \\ y \\ z \end{bmatrix}=\begin{bmatrix}0 & 1 & -2 \\ -2 & 9 & -23 \\ -1 & 5 & -13 \end{bmatrix} \begin{bmatrix}11 \\ -5 \\ -3 \end{bmatrix}$
$ \begin{aligned} & = \begin{bmatrix} 0-5+6 \\ -22-45+69 \\ -11-25+39 \end{bmatrix} \\ & = \begin{bmatrix} 1 \\ 2 \\ 3 \end{bmatrix} \end{aligned} $
इसलिए, $x=1, y=2$, और $z=3$।
16. 4 किलो बैंगन, 3 किलो गेहूँ और 2 किलो चावल की लागत ₹ 60 है। 2 किलो बैंगन, 4 किलो गेहूँ और 6 किलो चावल की लागत ₹ 90 है। 6 किलो बैंगन, 2 किलो गेहूँ और 3 किलो चावल की लागत ₹ 70 है। मैट्रिक्स विधि के द्वारा प्रति किलो वस्तु की लागत ज्ञात कीजिए।
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हल
मान लीजिए बैंगन, गेहूँ और चावल की कीमत प्रति किलो क्रमशः ₹ $x$, ₹ $y$ और ₹ $z$ है।
तब, दिए गए स्थिति को एक समीकरण निकाय के रूप में प्रस्तुत किया जा सकता है:
$4 x+3 y+2 z=60$
$2 x+4 y+6 z=90$
$6 x+2 y+3 z=70$
इस समीकरण निकाय को $A X=B$ के रूप में लिखा जा सकता है, जहाँ
$ \begin{aligned} & A= \begin{bmatrix} 4 & 3 & 2 \\ 2 & 4 & 6 \\ 6 & 2 & 3 \end{bmatrix} , X= \begin{bmatrix} x \\ y \\ z \end{bmatrix} \text{ और } B= \begin{bmatrix} 60 \\ 90 \\ 70 \end{bmatrix} \text{। } \\ & |A|=4(12-12)-3(6-36)+2(4-24)=0+90 \\ & \text{ अब, } \quad \begin{matrix} A _{11}=0, A _{12}=30, A _{13}=-20 \\ A _{21}=-5, A _{22}=0, A _{23}=10 \\ A _{31}=10, A _{32}=-20, A _{33}=10
\end{matrix} \end{aligned} $
$ |A|=4(12-12)-3(6-36)+2(4-24)=0+90-40=50 \neq 0 $
$ \begin{aligned} & \therefore adj A= \begin{bmatrix} 0 & -5 & 10 \\ 30 & 0 & -20 \\ -20 & 10 & 10 \end{bmatrix} \\ & \therefore A^{-1}=\dfrac{1}{|A|} \text{ adj } A=\dfrac{1}{50} \begin{bmatrix} 0 & -5 & 10 \\ 30 & 0 & -20 \\ -20 & 10 & 10 \end{bmatrix} \end{aligned} $
अब,
$ \begin{aligned} & X=A^{-1} B \\ & \Rightarrow X=\dfrac{1}{50} \begin{bmatrix} 0 & -5 & 10 \\ 30 & 0 & -20 \\ -20 & 10 & 10 \end{bmatrix} \begin{bmatrix} 60 \\ 90 \\ 70 \end{bmatrix} \\ & \Rightarrow \begin{bmatrix} x \\ y \\ z \end{bmatrix} =\dfrac{1}{50} \begin{bmatrix} 0-450+700 \\ 1800+0-1400 \\ -1200+900+700 \end{bmatrix} \\ & =\dfrac{1}{50} \begin{bmatrix} 250 \\ 400 \\ 400 \end{bmatrix} \\ & = \begin{bmatrix} 5 \\ 8 \\ 8 \end{bmatrix} \\ & \therefore x=5, y=8 \text{ and } z=8 . \end{aligned} $
इसलिए, अदरक की कीमत प्रति किलोग्राम 5 रुपये है, गेहूं की कीमत प्रति किलोग्राम 8 रुपये है, और चावल की कीमत प्रति किलोग्राम 8 रुपये है।