Q.

Let A be a 2×2 real matrix and I be the identity matrix of order 2. If the roots of the equation |A-xI|=0 be -1 and 3, then the sum of the diagonal elements of the matrix A2 is _______.            [2024]


Ans.

(10)

Let A=[abcd]2×2,  I=[1001]

Roots are -1,3

Sum of roots =-1+3=2=tr(A)

a+d=2                                                         ...(i)

Product of roots =(-1)×3=-3=det(A)

ad-bc=-3                                            ...(ii)

A2=[abcd][abcd]=[a2+bcab+bdac+dcbc+d2]

tr(A2)=a2+2bc+d2=(a+d)2-2ad+2bc

            =22-2(-3)=4+6=10