Q 11 :    

Let A=[aij] be a matrix of order 3×3, with aij=(2)i+j. If the sum of all the elements in the third row of A2 is α+β2, α, βZ, then α+β is equal to :          [2025]

  • 168

     

  • 224

     

  • 210

     

  • 280

     

(2)

We have,

A=[aij] of order 3×3 with aij=(2)i+j

A=[(2)2(2)3(2)4(2)3(2)4(2)5(2)4(2)5(2)6]=[2224224424428]=[122222222224]

 A2=[12222222224]=[12222222224]=[7721472141421414228]

   Sum of elements of third row = 4(14+142+28)

                =4(42+142)=168+562

Comparing the equation α+β2, we get

  α=168, β=56  α+β=224.



Q 12 :    

Let A=[cos θ0sin θ010sin θ0cos θ]. If for some θ(0,π), A2=AT, then the sum of the diagonal elements of the matrix (A+I)3+(AI)36A is equal to __________.          [2025]



6

We have, A=[cos θ0sin θ010sin θ0cos θ]

Since, A is orthogonal.

 AAT=ATA=I and AT=A1

Given, A2=AT

 A3=I

Let B=(A+I)3+(AI)36A

        =2(A3+3A)6A=2A3=2I

So, sum of diagonal elements of B = 2(1 + 1 + 1) = 6.



Q 13 :    

Let M denote the set of all real matrices of order 3×3 and let S = {–3, –2, –1, 1, 2}. Let

S1={A=[aij]M : A=AT and aijS, i,j},

S2={A=[aij]M : A=AT and aijS, i,j},

S3={A=[aij]M : a11+a22+a33=0 and aijS, i,j}.

If n(S1S2S3)=125α, then α equals __________.          [2025]



1613

Let M denotes the set of all real matrices of order 3×3.

M={[a11a12a13a21a22a23a31a32a33]; aijR}

Now, S1={A=[aij]M : A=AT and aijS, i,j}

   Number of elements in S1=56

S2={A=[aij]M : A=AT and aijS, i,j}

 Number of elements in S2=0

S3={A=[aij]M : a11+a22+a33=0 and aijS, i,j}

 Number of elements in S3=12×56

[  Possible cases are (1, 2, 3)  3!, (1, 1, –2)  3 and (–1, –1, 2)  3]

  n(S1S3)=12×53

Now, n(S1S2S3)=56+12×56+012×53

=56(1+12)12×53=53[13×5312)=125α

 α=1613.



Q 14 :    

Let S={mZ : Am2+Am=3IA6}, where A=[2110]. Then n(S) is equal to __________.          [2025]



2

A=[2110], A2=[3221], A3=[4332],

A4=[5443] and so on A6=[7665]

 Am=[m+1mmm+1] and Am2=[m2+1m2m2(m21)]

Now, Am2+Am=3IA6

 [m2+1m2m2(m1)]+[m+1mm(m1)]

=3[1001][5667]=[8664]

 m2+1+m+1  8=m2+m6=0  m=3,2

  n(S)=2.