Q 1 :    

Let α(0,) and A=[12α101012]. If det(adj(2A-AT))·adj(A-2AT)=28, then (det(A))2 is equal to                 [2024]

  • 1

     

  • 16

     

  • 36

     

  • 49

     

(B)

We have, |adj(2A-AT)·adj(A-2AT)|=28

|adj(A-2AT)·(2A-AT)|=28        ( adj(AB)=adjB·adjA)

|adj{-((2AT-A)(2A-AT))}|=28

|adj{-((2A-AT)T(2A-AT))}|=28

|adj{-(PTP)}|=28,  where P=2A-AT

|-PT·P|2=28|-PT|2|P|2=28

|P|4=44                       (|PT|=|P|)

|P|=±4|2A-AT|=±4|132α011-α12|=±4

1(0-1)-3(0+α)+2α(0)=±4-1-3α=±4

α=1,  -53α=1                         [α(0,)]

Now, |A|=1(0-1)-2(2-0)+α(1-0)=α-5

|A|2=16

 



Q 2 :    

Let A=[1201] and B=I+adj(A)+(adjA)2++(adjA)10. Then, the sum of all the elements of the matrix B is:                       [2024]

  • -110

     

  • -124

     

  • 22

     

  • -88

     

(D)

Given that A=[1201], adj(A)=[1-201], (adj A)2=[1-401],  (adj A)4=[1-801]

     (adj A)r=[1-2r01]

Now, B=I+adj(A)+(adj A)2++(adj A)10=[11r=010(-2r)011]=[11-110011]

    Sum of elements of B=11+(-110)+0+11=-88.

 



Q 3 :    

Let A and B be two square matrices of order 3 such that |A|=3 and |B|=2. Then |ATA(adj(2A))-1(adj(4B))(adj(AB))-1AAT| is equal to :                [2024]

  • 108

     

  • 32

     

  • 64

     

  • 81

     

(C)

We have |ATA(adj(2A))-1(adj(4B))(adj(AB))-1AAT|

=|AT||A|1|adj2A||adj4B|1|adjAB||A||AT|

=|A|21(22)3|adjA|(42)3|adjB|1|adjAB||A|2              [ |A|=|AT| and adjkA=kn-1 adj A, where n is order of A]

=|A|2126|A|246|B|21|A|2|B|2|A|2                      [∵ |adjA|=|A|n-1, where n is order of A]

=4626=64

 



Q 4 :    

Let αβ0 and A=[βα3ααβ-βα2α]. If B=[3α-93α-α7-2α-2α5-2β] is the matrix of cofactors of the elements of A, then det(AB) is equal to :           [2024]

  • 125

     

  • 64

     

  • 343

     

  • 216

     

(D)

Clearly B=(adj A)T

Now, |AB|=|A||(adj A)T|

                    =|A||adj A|

                     =|A||A|2

                      =|A|3

Now, A=[βα3ααβ-βα2α] and (adj A)T=[3α-93α-α7-2α-2α5-2β]

⇒Cofactor of a11=(2α2-αβ)=3α

       Cofactor of a21=(2α2-3α)=(-1)2+1(-α)

2α2-4α=0α=0,2

β=1 for α=2

    |A|=[123221-124]=6-18+18=6

|AB|=63=216

 



Q 5 :    

If A is a square matrix of order 3 such that det(A)=3 and det(adj(-4adj(-3adj(3adj((2A)-1)))))=2m3n, then m+2n is equal to :                         [2024]

  • 6

     

  • 2

     

  • 3

     

  • 4

     

(D)

We have, |A|=3

Now, |adj(-4adj(-3adj(3adj(2A)-1)))|

=|-4adj(-3adj(3adj(2A)-1))|2                    [∵ |adjA|=|A|n-1,n is order of A]

=((-4)3)2|adj(-3adj(3adj(2A)-1))|2

=46|-3adj(3adj(2A)-1)|4

=46312|adj(3adj(2A)-1)|4

=46312|3adj(2A)-1|8

=46312324|(2A)-1|16

=463362-48|A-1|16

=46336248·316=2-36320

m=-36,n=20

m+2n=-36+40=4

 



Q 6 :    

Let B=[1315] and A be a 2×2 matrix such that AB-1=A-1. If BCB-1=A and C4+αC2+βI=O, then 2β-α is equal to       [2024]

  • 2

     

  • 8

     

  • 10

     

  • 16

     

(C)

B=[1315]

We have, BCB-1=A

(BCB-1)(BCB-1)=A2BCB-1BCB-1=A2

BC2B-1=A2B-1BC2B-1=B-1A2

C2B-1B=B-1A2B

C2=B-1A2B

 C2=B-1A AB                                                     ...(i)

C2·C2=B-1A2B B-1A2B

C4=B-1A4B                                                        ...(ii)

Now, AB-1=A-1

A2B-1=I

A2=B                                                                         ...(iii)

Using (i), (ii) and (iii), we get

 C2=B-1BB=B and C4=B-1B2B=B2

So, C4+αC2+βI=0B2+αB+βI=0

=[1315][1315]+[α3αα5α]+[β00β]=0

[418628]+[α3αα5α]+[β00β]=0

4+α+β=0 and 6+α=0

α=-6,β=22β-α=10

 

 



Q 7 :    

Let R=(x000y000z) be a non-zero 3×3 matrix, where xsinθ=ysin(θ+2π3)=zsin(θ+4π3)0,  θ(0,2π). For a square matrix M, let trace (M) denote the sum of all the diagonal entries of M. Then, among the statements:

(I) Trace(R) = 0

(II) If trace (adj(adj(R)))=0, then R has exactly one non-zero entry.

  • Only (I) is true.

     

  • Both (I) and (II) are true.

     

  • Neither (I) nor (II) is true.

     

  • Only (II) is true.

     

(D)

We have, xsinθ=ysin(θ+2π3)=zsin(θ+4π3)

y=xsinθsin(θ+2π3) and z=xsinθsin(θ+4π3)

  x+y+z=x+xsinθsin(θ+2π3)+xsinθsin(θ+4π3)=-3x4sin(θ+2π3)sin(θ+4π3)0

Also, R=(x000y000z) or adj R=(yz000xz000xy)

adj(adjR)=(x2yz000y2xz000z2xy)

   Tr(adj(adjR))=xyz(x+y+z)0

Only (II) is true.



Q 8 :    

Let A be a 2×2 symmetric matrix such that A[11]=[37]  and the determinant of A be 1. If A-1=αA+βI, where I is an identity matrix of order 2×2, then α+β equals _______ .           [2024]



(5)

Let A=[abbc]

|A|=1ac-b2=1                           ...(i)

Given, A[11]=[37][abbc][11]=[37]

a+b=3                                               ...(ii)

and b+c=7

On solving (i), (ii) and (iii), we get

a=1,b=2,c=5

    A=[1225]A-1=[5-2-21]

Given, A-1=αA+βI

[5-2-21]=α[1225]+β[1001]

[α+β2α2α5α+β]=[5-2-21]

On comparing, we get

α=-1 and β=6

Hence, α+β=-1+ 6=5

 



Q 9 :    

Let A be a non-singular matrix of order 3. If det(3adj(2adj((detA)A)))=3-13·2-10 and det(3adj(2A))=2m·3n, then |3m+2n| is equal to ______.     [2024]



(14)

We have, |3adj(2adj(|A|A))|=3-13·2-10

Let |A|A=B

|B|=|A||A|=|A|3|A|=|A|4                      ...(i)

adj(|A|A)=(adjB)

2adj(|A|A)=(2adj B)=C (say)

Now, |3adj(C)|=33|C|2                                             ...(ii)

     |C|=|(2adjB)|=23|B|2=23(|A|4)2         (using (i))

                   =23·|A|8                                                        ...(iii)

From (ii) and (iii), we get

|3adjC|=33·(23|A|8)2=3326|A|16=3-132-10

|A|16=(3·2)-16=(16)16|A|=±16

So, |3adj2A|=33|2A|2=33·(23|A|)2=33·26|A|2

33·26·136=2m·3n                                    (Given)

2m·3n=48

2m·3n=24·31m=4 and n=1

So, 3m+2n=12+2=14

 



Q 10 :    

Let A be a 3×3 matrix and det(A) = 2. If n=det(adj(adj(...(adj A))))2024-times, then the remainder when n is divided by 9 is equal to ________ .              [2024]



(7)

We know that |adjA|=|A|n-1=|A|2

|adj adjA|=|adjA|2=|A|22

n=|adj adj...adj A|2024 times=|A|22024

Here, 22024=41012=(3+1)1012=3k+1

n=|A|3k+1=23k+1  [∵ |A|=2]

=2·8k=2(9-1)k=2(9λ-1)=18λ-2

=18(λ-1)+16=18(λ-1)+9+7

Hence, the required remainder is 7.