Q.

Let α and β be real numbers. Consider a 3×3 matrix A such that A2=3A+αI. If A4=21A+βI, then               [2023]

1 β=-8  
2 β=8  
3 α=4  
4 α=1  

Ans.

(1)

 Given, A2=3A+αI and A4=21A+βI 

Now, A2A2=(3A+αI)(3A+αI)

         =9A2+6αIA+α2I=9(3A+αI)+6αIA+α2I 

         =27A+9αI+6αA+α2I=(27+6α)A+(9α+α2)I

So, 27+6α=21α=-1 

 9α+α2=β9(-1)+(-1)2=ββ=-8