class 9th math 1.3 solution

Table of Contents

Question#1: Which of the following are conformable for addition?

Solution:

\[\begin{align}
& A=\left[ \begin{matrix}
   2 & 1  \\
   -1 & 3  \\
\end{matrix} \right],B=\left[ \begin{matrix}
   3  \\
   1  \\
\end{matrix} \right],C=\left[ \begin{matrix}
   1 & 0  \\
   2 & -1  \\
   1 & -2  \\
\end{matrix} \right] \\
 & D=\left[ \begin{matrix}
   2+1  \\
   3  \\
\end{matrix} \right],E=\left[ \begin{matrix}
   -1 & 0  \\
   1 & 2  \\
\end{matrix} \right],F=\left[ \begin{matrix}
   3 & 2  \\
   1+1 & -4  \\
   3+2 & 2+1  \\
\end{matrix} \right] \\
 & \text{A and E, B and D, C and F are conformable for addition}\text{.} \\
\end{align}\]

Question#2: Find the additive inverse of the following matrices.

\(i\)

\[A=\left[ \begin{matrix}
   2 & 4  \\
   -2 & 1  \\
\end{matrix} \right]\]

Solution:

\[-A=\left[ \begin{matrix}
-2 & -4  \\
   2 & -1  \\
\end{matrix} \right]\]

\(ii\)

\[B=\left[ \begin{matrix}
1 & 0 & -1  \\
   2 & -1 & 3  \\
   3 & -2 & 1  \\
\end{matrix} \right]\]

Solution:

\[-B=\left[ \begin{matrix}
-1 & 0 & 1  \\
   -2 & 1 & -3  \\
   -3 & 2 & -1  \\
\end{matrix} \right]\]

\(iii\)

\[C=\left[ \begin{matrix}
4  \\
   -2  \\
\end{matrix} \right]\]

Solution:

\[C=\left[ \begin{matrix}
4  \\
   -2  \\
\end{matrix} \right]\]

\(iv\)

\[D=\left[ \begin{matrix}
 1 & 0  \\
   -3 & -2  \\
   2 & 1  \\
\end{matrix} \right]\]

Solution:

\[-D=\left[ \begin{matrix}
 -1 & 0  \\
   3 & 2  \\
   -2 & -1  \\
\end{matrix} \right]\]

\(v\)

\[E=\left[ \begin{matrix}
 1 & 0  \\
   0 & 1  \\
\end{matrix} \right]\]

Solution:

\[-E=\left[ \begin{matrix}
-1 & 0  \\
   0 & -1  \\
\end{matrix} \right]\]

\(vi\)

\[F=\left[ \begin{matrix}
 \sqrt{3} & 1  \\
   -1 & \sqrt{2}  \\
\end{matrix} \right]\]

Solution:

\[-F=\left[ \begin{matrix}
  -\sqrt{3} & -1  \\
   1 & -\sqrt{2}  \\
\end{matrix} \right]\]

Question#3: If \(A=\left[ \begin{matrix}
  -1 & 2  \\
   2 & 1  \\
\end{matrix} \right]\), \(B=\left[ \begin{matrix}
   1  \\
   -1  \\
\end{matrix} \right]\), \(C=\left[ \begin{matrix}
   1 & -1 & 2  \\
\end{matrix} \right]\), \(D=\left[ \begin{matrix}
   1 & 2 & 3  \\
   -1 & 0 & 2  \\
\end{matrix} \right]\), then find.

\(i\)

\[A+\left[ \begin{matrix}
  1 & 1  \\
   1 & 1  \\
\end{matrix} \right]\]

Solution:

\[\begin{align}
 & =A+\left[ \begin{matrix}
   1 & 1  \\
   1 & 1  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   -1 & 2  \\
   2 & 1  \\
\end{matrix} \right]+\left[ \begin{matrix}
   1 & 1  \\
   1 & 1  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   -1+1 & 2+1  \\
   2+1 & 1+1  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   0 & 3  \\
   3 & 2  \\
\end{matrix} \right] \\
\end{align}\]

\(ii\)

\[B+\left[ \begin{matrix}
 -2  \\
   3  \\
\end{matrix} \right]\]

Solution:

\[\begin{align}
  & =B+\left[ \begin{matrix}
   -2  \\
   3  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   1  \\
   -1  \\
\end{matrix} \right]+\left[ \begin{matrix}
   -2  \\
   3  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   1-2  \\
   -1+3  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   -1  \\
   2  \\
\end{matrix} \right] \\
\end{align}\]

\(iii\)

\[C+\left[ \begin{matrix}
  -2 & 1 & 3  \\
\end{matrix} \right]\]

Solution:

\[\begin{align}
 & =C+\left[ \begin{matrix}
   -2 & 1 & 3  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   1 & -1 & 2  \\
\end{matrix} \right]+\left[ \begin{matrix}
   -2 & 1 & 3  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   1-2 & -1+1 & 2+3  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   -1 & 0 & 5  \\
\end{matrix} \right] \\
\end{align}\]

\(iv\)

\[D+\left[ \begin{matrix}
  0 & 1 & 0  \\
   2 & 0 & 1  \\
\end{matrix} \right]\]

Solution:

\[\begin{align}
  & =D+\left[ \begin{matrix}
   0 & 1 & 0  \\
   2 & 0 & 1  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   1 & 2 & 3  \\
   -1 & 0 & 2  \\
\end{matrix} \right]+\left[ \begin{matrix}
   0 & 1 & 0  \\
   2 & 0 & 1  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   1+0 & 2+1 & 3+0  \\
   -1+2 & 0+0 & 2+1  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   1 & 3 & 3  \\
   1 & 0 & 3  \\
\end{matrix} \right] \\
\end{align}\]

\(v\)

\[2A\]

Solution:

\[\begin{align}
  & =2A \\
 & =2\left[ \begin{matrix}
   -1 & 2  \\
   2 & 1  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   -1\times 2 & 2\times 2  \\
   2\times 2 & 1\times 2  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   -2 & 4  \\
   4 & 2  \\
\end{matrix} \right] \\
\end{align}\]

\(vi\)

\[\left( -1 \right)B\]

Solution:

\[\begin{align}
 & =\left( -1 \right)B \\
 & =\left( -1 \right)\left[ \begin{matrix}
   1  \\
   -1  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   -1  \\
   1  \\
\end{matrix} \right] \\
\end{align}\]

\(vii\)

\[\left( -2 \right)C\]

Solution:

\[\begin{align}
  & =\left( -2 \right)C \\
 & =\left( -2 \right)\left[ \begin{matrix}
   1 & -1 & 2  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   1\times -2 & -1\times -2 & 2  \\
\end{matrix}\times -2 \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   -2 & 2 & -4  \\
\end{matrix} \right] \\
\end{align}\]

\(viii\)

\[3D\]

Solution:

\[\begin{align}
  & =3D \\
 & =3\left[ \begin{matrix}
   1 & 2 & 3  \\
   -1 & 0 & 2  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   1\times 3 & 2\times 3 & 3\times 3  \\
   -1\times 3 & 0\times 3 & 2\times 3  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   3 & 6 & 9  \\
   -3 & 0 & 6  \\
\end{matrix} \right] \\
\end{align}\]

\(ix\)

\[3C\]

Solution:

\[\begin{align}
  & =3C \\
 & =3\left[ \begin{matrix}
   1 & -1 & 2  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   1\times 3 & -1\times 3 & 2\times 3  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   3 & -3 & 6  \\
\end{matrix} \right] \\
\end{align}\]

Question#4: Perform the indicated operations and simplify the following.

\(i\)

\[\left( \left[ \begin{matrix}
1 & 0  \\
   0 & 1  \\
\end{matrix} \right]+\left[ \begin{matrix}
   0 & 2  \\
   3 & 0  \\
\end{matrix} \right] \right)+\left[ \begin{matrix}
   1 & 1  \\
   1 & 0  \\
\end{matrix} \right]\]

Solution:

\[\begin{align}
 & =\left( \left[ \begin{matrix}
   1 & 0  \\
   0 & 1  \\
\end{matrix} \right]+\left[ \begin{matrix}
   0 & 2  \\
   3 & 0  \\
\end{matrix} \right] \right)+\left[ \begin{matrix}
   1 & 1  \\
   1 & 0  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   1+0 & 0+2  \\
   0+3 & 1+0  \\
\end{matrix} \right]+\left[ \begin{matrix}
   1 & 1  \\
   1 & 0  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   1 & 2  \\
   3 & 1  \\
\end{matrix} \right]+\left[ \begin{matrix}
   1 & 1  \\
   1 & 0  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   1+1 & 2+1  \\
   3+1 & 1+0  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   2 & 3  \\
   4 & 1  \\
\end{matrix} \right] \\
\end{align}\]

\(ii\)

\[\left[ \begin{matrix}
  1 & 0  \\
   0 & 1  \\
\end{matrix} \right]+\left( \left[ \begin{matrix}
   0 & 2  \\
   3 & 0  \\
\end{matrix} \right]-\left[ \begin{matrix}
   1 & 1  \\
   1 & 0  \\
\end{matrix} \right] \right)\]

Solution:

\[\begin{align}
 & =\left[ \begin{matrix}
   1 & 0  \\
   0 & 1  \\
\end{matrix} \right]+\left( \left[ \begin{matrix}
   0 & 2  \\
   3 & 0  \\
\end{matrix} \right]-\left[ \begin{matrix}
   1 & 1  \\
   1 & 0  \\
\end{matrix} \right] \right) \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   1 & 0  \\
   0 & 1  \\
\end{matrix} \right]+\left[ \begin{matrix}
   0-1 & 2-1  \\
   3-1 & 0-0  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   1 & 0  \\
   0 & 1  \\
\end{matrix} \right]+\left[ \begin{matrix}
   -1 & 1  \\
   2 & 0  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   1-1 & 0+1  \\
   0+2 & 1+0  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   0 & 1  \\
   2 & 1  \\
\end{matrix} \right] \\
\end{align}\]

\(iii\)

\[\left[ \begin{matrix}
 2 & 3 & 1  \\
\end{matrix} \right]+\left( \left[ \begin{matrix}
   1 & 0 & 2  \\
\end{matrix} \right]-\left[ \begin{matrix}
   2 & 2 & 2  \\
\end{matrix} \right] \right)\]

Solution:

\[\begin{align}
  & =\left[ \begin{matrix}
   2 & 3 & 1  \\
\end{matrix} \right]+\left( \left[ \begin{matrix}
   1 & 0 & 2  \\
\end{matrix} \right]-\left[ \begin{matrix}
   2 & 2 & 2  \\
\end{matrix} \right] \right) \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   2 & 3 & 1  \\
\end{matrix} \right]+\left[ \begin{matrix}
   1-2 & 0-2 & 2-2  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   2 & 3 & 1  \\
\end{matrix} \right]+\left[ \begin{matrix}
   -1 & -2 & 0  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   2-1 & 3-2 & 1+0  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   1 & 1 & 1  \\
\end{matrix} \right] \\
\end{align}\]

\(iv\)

\[\left[ \begin{matrix}
 1 & 2 & 3  \\
   -1 & -1 & -1  \\
   0 & 1 & 2  \\
\end{matrix} \right]+\left[ \begin{matrix}
   1 & 1 & 1  \\
   2 & 2 & 2  \\
   3 & 3 & 3  \\
\end{matrix} \right]\]

Solution:

\[\begin{align}
 & =\left[ \begin{matrix}
   1 & 2 & 3  \\
   -1 & -1 & -1  \\
   0 & 1 & 2  \\
\end{matrix} \right]+\left[ \begin{matrix}
   1 & 1 & 1  \\
   2 & 2 & 2  \\
   3 & 3 & 3  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   1+1 & 2+1 & 3+1  \\
   -1+2 & -1+2 & -1+2  \\
   0+3 & 1+3 & 2+3  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   2 & 3 & 4  \\
   1 & 1 & 1  \\
   3 & 4 & 5  \\
\end{matrix} \right] \\
\end{align}\]

\(v\)

\[\left[ \begin{matrix}
 1 & 2 & 3  \\
   2 & 3 & 1  \\
   3 & 1 & 2  \\
\end{matrix} \right]+\left[ \begin{matrix}
   1 & 0 & -2  \\
   -2 & -1 & 0  \\
   0 & 2 & -1  \\
\end{matrix} \right]\]

Solution:

\[\begin{align}
 & =\left[ \begin{matrix}
   1 & 2 & 3  \\
   2 & 3 & 1  \\
   3 & 1 & 2  \\
\end{matrix} \right]+\left[ \begin{matrix}
   1 & 0 & -2  \\
   -2 & -1 & 0  \\
   0 & 2 & -1  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   1+1 & 2+0 & 3-2  \\
   2-2 & 3-1 & 1+0  \\
   3+0 & 1+2 & 2-1  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   2 & 2 & 1  \\
   0 & 2 & 1  \\
   3 & 3 & 1  \\
\end{matrix} \right] \\
\end{align}\]

\(vi\)

\[\left( \left[ \begin{matrix}
 1 & 2  \\
   0 & 1  \\
\end{matrix} \right]+\left[ \begin{matrix}
   2 & 1  \\
   1 & 0  \\
\end{matrix} \right] \right)+\left[ \begin{matrix}
   1 & 1  \\
   1 & 1  \\
\end{matrix} \right]\]

Solution:

\[\begin{align}
& =\left( \left[ \begin{matrix}
   1 & 2  \\
   0 & 1  \\
\end{matrix} \right]+\left[ \begin{matrix}
   2 & 1  \\
   1 & 0  \\
\end{matrix} \right] \right)+\left[ \begin{matrix}
   1 & 1  \\
   1 & 1  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   1+2 & 2+1  \\
   0+1 & 1+0  \\
\end{matrix} \right]+\left[ \begin{matrix}
   1 & 1  \\
   1 & 1  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   3 & 3  \\
   1 & 1  \\
\end{matrix} \right]+\left[ \begin{matrix}
   1 & 1  \\
   1 & 1  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   3+1 & 3+1  \\
   1+1 & 1+1  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   4 & 4  \\
   2 & 2  \\
\end{matrix} \right] \\
\end{align}\]

Question#5: For the matrices \(A=\left[ \begin{matrix}
   1 & 2 & 3  \\
   2 & 3 & 1  \\
   1 & -1 & 0  \\
\end{matrix} \right]\),\(B=\left[ \begin{matrix}
   1 & -1 & 1  \\
   2 & -2 & 2  \\
   3 & 1 & 2  \\
\end{matrix} \right]\) and \(C=\left[ \begin{matrix}
   -1 & 0 & 0  \\
   0 & -2 & 3  \\
   1 & 1 & 2  \\
\end{matrix} \right]\), verify the following rules:

\(i\)

\[A+C=C+A\]

Solution:

\[\begin{align}
   A+C&=\left[ \begin{matrix}
   1 & 2 & 3  \\
   2 & 3 & 1  \\
   1 & -1 & 0  \\
\end{matrix} \right]+\left[ \begin{matrix}
   -1 & 0 & 0  \\
   0 & -2 & 3  \\
   1 & 1 & 2  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   1-1 & 2+0 & 3+0  \\
   2+0 & 3-2 & 1+3  \\
   1+1 & -1+1 & 0+2  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   0 & 2 & 3  \\
   2 & 1 & 4  \\
   2 & 0 & 2  \\
\end{matrix} \right] \\
  C+A&=\left[ \begin{matrix}
   -1 & 0 & 0  \\
   0 & -2 & 3  \\
   1 & 1 & 2  \\
\end{matrix} \right]+\left[ \begin{matrix}
   1 & 2 & 3  \\
   2 & 3 & 1  \\
   1 & -1 & 0  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   -1+1 & 0+2 & 0+3  \\
   0+2 & -2+3 & 3+1  \\
   1+1 & 1-1 & 2+0  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   0 & 2 & 3  \\
   2 & 1 & 4  \\
   2 & 0 & 2  \\
\end{matrix} \right] \\
  So,A+C&=C+A \\
\end{align}\]

\(ii\)

\[A+B=B+A\]

Solution:

\[\begin{align}
   A+B&=\left[ \begin{matrix}
   1 & 2 & 3  \\
   2 & 3 & 1  \\
   1 & -1 & 0  \\
\end{matrix} \right]+\left[ \begin{matrix}
   1 & -1 & 1  \\
   2 & -2 & 2  \\
   3 & 1 & 3  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   1+1 & 2-1 & 3+1  \\
   2+2 & 3-2 & 1+2  \\
   1+3 & -1+1 & 0+3  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   2 & 1 & 4  \\
   4 & 1 & 3  \\
   4 & 0 & 3  \\
\end{matrix} \right] \\
  B+A&=\left[ \begin{matrix}
   1 & -1 & 1  \\
   2 & -2 & 2  \\
   3 & 1 & 3  \\
\end{matrix} \right]+\left[ \begin{matrix}
   1 & 2 & 3  \\
   2 & 3 & 1  \\
   1 & -1 & 0  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   1+1 & -1+2 & 1+3  \\
   2+2 & -2+3 & 2+1  \\
   3+1 & 1-1 & 3+0  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   2 & 1 & 4  \\
   4 & 1 & 3  \\
   4 & 0 & 3  \\
\end{matrix} \right] \\
  So,A+B&=B+A \\
\end{align}\]

\(iii\)

\[B+C=C+B\]

Solution:

\[\begin{align}
  B+C&=\left[ \begin{matrix}
1 & -1 & 1  \\
   2 & -2 & 2  \\
   3 & 1 & 3  \\
\end{matrix} \right]+\left[ \begin{matrix}
   -1 & 0 & 0  \\
   0 & -2 & 3  \\
   1 & 1 & 2  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   1-1 & -1+0 & 1+0  \\
   2+0 & -2-2 & 2+3  \\
   3+1 & 1+1 & 3+2  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   0 & -1 & 1  \\
   2 & -4 & 5  \\
   4 & 2 & 5  \\
\end{matrix} \right] \\
  C+B&=\left[ \begin{matrix}
-1 & 0 & 0  \\
   0 & -2 & 3  \\
   1 & 1 & 2  \\
\end{matrix} \right]+\left[ \begin{matrix}
   1 & -1 & 1  \\
   2 & -2 & 2  \\
   3 & 1 & 3  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   -1+1 & 0-1 & 0+1  \\
   0+2 & -2-2 & 3+2  \\
   1+3 & 1+1 & 2+3  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   0 & -1 & 1  \\
   2 & -4 & 5  \\
   4 & 2 & 5  \\
\end{matrix} \right] \\
  So,B+C&=C+B \\
\end{align}\]

\(iv\)

\[A+\left( B+A \right)=2A+B\]

Solution:

\[\begin{align}
  A+\left( B+A \right) &=\left[ \begin{matrix}
   1 & 2 & 3  \\
   2 & 3 & 1  \\
   1 & -1 & 0  \\
\end{matrix} \right]+\left( \left[ \begin{matrix}
   1 & -1 & 1  \\
   2 & -2 & 2  \\
   3 & 1 & 3  \\
\end{matrix} \right]+\left[ \begin{matrix}
   1 & 2 & 3  \\
   2 & 3 & 1  \\
   1 & -1 & 0  \\
\end{matrix} \right] \right) \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   1 & 2 & 3  \\
   2 & 3 & 1  \\
   1 & -1 & 0  \\
\end{matrix} \right]+\left[ \begin{matrix}
   1+1 & -1+2 & 1+3  \\
   2+2 & -2+3 & 2+1  \\
   3+1 & 1-1 & 3+0  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   1 & 2 & 3  \\
   2 & 3 & 1  \\
   1 & -1 & 0  \\
\end{matrix} \right]+\left[ \begin{matrix}
   2 & 1 & 4  \\
   4 & 1 & 3  \\
   4 & 0 & 3  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   1+2 & 2+1 & 3+4  \\
   2+4 & 3+1 & 1+3  \\
   1+4 & -1+0 & 0+3  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   3 & 3 & 7  \\
   6 & 4 & 4  \\
   5 & -1 & 3  \\
\end{matrix} \right] \\
  2A+B&=2\left[ \begin{matrix}
   1 & 2 & 3  \\
   2 & 3 & 1  \\
   1 & -1 & 0  \\
\end{matrix} \right]+\left[ \begin{matrix}
   1 & -1 & 1  \\
   2 & -2 & 2  \\
   3 & 1 & 3  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   2 & 4 & 6  \\
   4 & 6 & 2  \\
   2 & -2 & 0  \\
\end{matrix} \right]+\left[ \begin{matrix}
   1 & -1 & 1  \\
   2 & -2 & 2  \\
   3 & 1 & 3  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   2+1 & 4-1 & 6+1  \\
   4+2 & 6-2 & 2+2  \\
   2+3 & -2+1 & 0+3  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   3 & 3 & 7  \\
   6 & 4 & 4  \\
   5 & -1 & 3  \\
\end{matrix} \right] \\
  So,A+\left( B+A \right) &=2A+B \\
\end{align}\]

\(v\)

\[\left( C-B \right)+A=C+\left( A-B \right)\]

Solution:

\[\begin{align}
  \left( C-B \right)+A &=\left( \left[ \begin{matrix}
   -1 & 0 & 0  \\
   0 & -2 & 3  \\
   1 & 1 & 2  \\
\end{matrix} \right]-\left[ \begin{matrix}
   1 & -1 & 1  \\
   2 & -2 & 2  \\
   3 & 1 & 3  \\
\end{matrix} \right] \right)+\left[ \begin{matrix}
   1 & 2 & 3  \\
   2 & 3 & 1  \\
   1 & -1 & 0  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   -1-1 & 0+1 & 0-1  \\
   0-2 & -2+2 & 3-2  \\
   1-3 & 1-1 & 2-3  \\
\end{matrix} \right]+\left[ \begin{matrix}
   1 & 2 & 3  \\
   2 & 3 & 1  \\
   1 & -1 & 0  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   -2 & 1 & -1  \\
   -2 & 0 & 1  \\
   -2 & 0 & -1  \\
\end{matrix} \right]+\left[ \begin{matrix}
   1 & 2 & 3  \\
   2 & 3 & 1  \\
   1 & -1 & 0  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   -2+1 & 1+2 & -1+3  \\
   -2+2 & 0+3 & 1+1  \\
   -2+1 & 0-1 & -1+0  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   -1 & 3 & 2  \\
   0 & 3 & 2  \\
   -1 & -1 & -1  \\
\end{matrix} \right] \\
  C+\left( A-B \right) &=\left[ \begin{matrix}
-1 & 0 & 0  \\
   0 & -2 & 3  \\
   1 & 1 & 2  \\
\end{matrix} \right]+\left( \left[ \begin{matrix}
   1 & 2 & 3  \\
   2 & 3 & 1  \\
   1 & -1 & 0  \\
\end{matrix} \right]-\left[ \begin{matrix}
   1 & -1 & 1  \\
   2 & -2 & 2  \\
   3 & 1 & 3  \\
\end{matrix} \right] \right) \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   -1 & 0 & 0  \\
   0 & -2 & 3  \\
   1 & 1 & 2  \\
\end{matrix} \right]+\left[ \begin{matrix}
   1-1 & 2+1 & 3-1  \\
   2-2 & 3+2 & 1-2  \\
   1-3 & -1-1 & 0-3  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   -1 & 0 & 0  \\
   0 & -2 & 3  \\
   1 & 1 & 2  \\
\end{matrix} \right]+\left[ \begin{matrix}
   0 & 3 & 2  \\
   0 & 5 & -1  \\
   -2 & -2 & -3  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   -1+0 & 0+3 & 0+2  \\
   0+0 & -2+5 & 3-1  \\
   1-2 & 1-2 & 2-3  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   -1 & 3 & 2  \\
   0 & 3 & 2  \\
   -1 & -1 & -1  \\
\end{matrix} \right] \\
  So,\left( C-B \right)+A&=C+\left( A-B \right) \\
\end{align}\]

\(vi\)

\[2A+B=A+\left( A+B \right)\]

Solution:

\[\begin{align}
   2A+B&=2\left[ \begin{matrix}
  1 & 2 & 3  \\
   2 & 3 & 1  \\
   1 & -1 & 0  \\
\end{matrix} \right]+\left[ \begin{matrix}
   1 & -1 & 1  \\
   2 & -2 & 2  \\
   3 & 1 & 3  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   2 & 4 & 6  \\
   4 & 6 & 2  \\
   2 & -2 & 0  \\
\end{matrix} \right]+\left[ \begin{matrix}
   1 & -1 & 1  \\
   2 & -2 & 2  \\
   3 & 1 & 3  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   2+1 & 4-1 & 6+1  \\
   4+2 & 6-2 & 2+2  \\
   2+3 & -2+1 & 0+3  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   3 & 3 & 7  \\
   6 & 4 & 4  \\
   5 & -1 & 3  \\
\end{matrix} \right] \\
  A+\left( A+B \right) &=\left[ \begin{matrix}
 1 & 2 & 3  \\
   2 & 3 & 1  \\
   1 & -1 & 0  \\
\end{matrix} \right]+\left( \left[ \begin{matrix}
   1 & 2 & 3  \\
   2 & 3 & 1  \\
   1 & -1 & 0  \\
\end{matrix} \right]+\left[ \begin{matrix}
   1 & -1 & 1  \\
   2 & -2 & 2  \\
   3 & 1 & 3  \\
\end{matrix} \right] \right) \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   1 & 2 & 3  \\
   2 & 3 & 1  \\
   1 & -1 & 0  \\
\end{matrix} \right]+\left[ \begin{matrix}
   1+1 & 2-1 & 3+1  \\
   2+2 & 3-2 & 1+2  \\
   1+3 & -1+1 & 0+3  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   1 & 2 & 3  \\
   2 & 3 & 1  \\
   1 & -1 & 0  \\
\end{matrix} \right]+\left[ \begin{matrix}
   2 & 1 & 4  \\
   4 & 1 & 3  \\
   4 & 0 & 3  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   1+2 & 2+1 & 3+4  \\
   2+4 & 3+1 & 1+3  \\
   1+4 & -1+0 & 0+3  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   3 & 3 & 7  \\
   6 & 4 & 4  \\
   5 & -1 & 3  \\
\end{matrix} \right] \\
So,2A+B&=A+\left( A+B \right) \\
\end{align}\]

\(vii\)

\[\left( C-B \right)-A=\left( C-A \right)-B\]

Solution:

\[\begin{align}
   \left( C-B \right)-A&=\left( \left[ \begin{matrix}
 -1 & 0 & 0  \\
   0 & -2 & 3  \\
   1 & 1 & 2  \\
\end{matrix} \right]-\left[ \begin{matrix}
   1 & -1 & 1  \\
   2 & -2 & 2  \\
   3 & 1 & 3  \\
\end{matrix} \right] \right)-\left[ \begin{matrix}
   1 & 2 & 3  \\
   2 & 3 & 1  \\
   1 & -1 & 0  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   -1-1 & 0+1 & 0-1  \\
   0-2 & -2+2 & 3-2  \\
   1-3 & 1-1 & 2-3  \\
\end{matrix} \right]-\left[ \begin{matrix}
   1 & 2 & 3  \\
   2 & 3 & 1  \\
   1 & -1 & 0  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   -2 & 1 & -1  \\
   -2 & 0 & 1  \\
   -2 & 0 & -1  \\
\end{matrix} \right]-\left[ \begin{matrix}
   1 & 2 & 3  \\
   2 & 3 & 1  \\
   1 & -1 & 0  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   -2-1 & 1-2 & -1-3  \\
   -2-2 & 0-3 & 1-1  \\
   -2-1 & 0+1 & -1-0  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   -3 & -1 & -4  \\
   -4 & -3 & 0  \\
   -3 & 1 & -1  \\
\end{matrix} \right] \\
  \left( C-A \right)-B&=\left( \left[ \begin{matrix}
   -1 & 0 & 0  \\
   0 & -2 & 3  \\
   1 & 1 & 2  \\
\end{matrix} \right]-\left[ \begin{matrix}
   1 & 2 & 3  \\
   2 & 3 & 1  \\
   1 & -1 & 0  \\
\end{matrix} \right] \right)-\left[ \begin{matrix}
   1 & -1 & 1  \\
   2 & -2 & 2  \\
   3 & 1 & 3  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   -1-1 & 0-2 & 0-3  \\
   0-2 & -2-3 & 3-1  \\
   1-1 & 1+1 & 2-0  \\
\end{matrix} \right]-\left[ \begin{matrix}
   1 & -1 & 1  \\
   2 & -2 & 2  \\
   3 & 1 & 3  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   -2 & -2 & -3  \\
   -2 & -5 & 2  \\
   0 & 2 & 2  \\
\end{matrix} \right]-\left[ \begin{matrix}
   1 & -1 & 1  \\
   2 & -2 & 2  \\
   3 & 1 & 3  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   -2-1 & -2+1 & -3-1  \\
   -2-2 & -5+2 & 2-2  \\
   0-3 & 2-1 & 2-3  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   -3 & -1 & -4  \\
   -4 & -3 & 0  \\
   -3 & 1 & -1  \\
\end{matrix} \right] \\
  So,\left( C-B \right)-A&=\left( C-A \right)-B \\
\end{align}\]

\(viii\)

\[\left( A+B \right)+C=A+\left( B+C \right)\]

Solution:

\[\begin{align}
   \left( A+B \right)+C&=\left( \left[ \begin{matrix}
  1 & 2 & 3  \\
   2 & 3 & 1  \\
   1 & -1 & 0  \\
\end{matrix} \right]+\left[ \begin{matrix}
   1 & -1 & 1  \\
   2 & -2 & 2  \\
   3 & 1 & 3  \\
\end{matrix} \right] \right)+\left[ \begin{matrix}
   -1 & 0 & 0  \\
   0 & -2 & 3  \\
   1 & 1 & 2  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   1+1 & 2-1 & 3+1  \\
   2+2 & 3-2 & 1+2  \\
   1+3 & -1+1 & 0+3  \\
\end{matrix} \right]+\left[ \begin{matrix}
   -1 & 0 & 0  \\
   0 & -2 & 3  \\
   1 & 1 & 2  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   2 & 1 & 4  \\
   4 & 1 & 3  \\
   4 & 0 & 3  \\
\end{matrix} \right]+\left[ \begin{matrix}
   -1 & 0 & 0  \\
   0 & -2 & 3  \\
   1 & 1 & 2  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   2-1 & 1+0 & 4+0  \\
   4+0 & 1-2 & 3+3  \\
   4+1 & 0+1 & 3+2  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   1 & 1 & 4  \\
   4 & -1 & 6  \\
   5 & 1 & 5  \\
\end{matrix} \right] \\
  A+\left( B+C \right) &=\left[ \begin{matrix}
   1 & 2 & 3  \\
   2 & 3 & 1  \\
   1 & -1 & 0  \\
\end{matrix} \right]+\left( \left[ \begin{matrix}
   1 & -1 & 1  \\
   2 & -2 & 2  \\
   3 & 1 & 3  \\
\end{matrix} \right]+\left[ \begin{matrix}
   -1 & 0 & 0  \\
   0 & -2 & 3  \\
   1 & 1 & 2  \\
\end{matrix} \right] \right) \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   1 & 2 & 3  \\
   2 & 3 & 1  \\
   1 & -1 & 0  \\
\end{matrix} \right]+\left[ \begin{matrix}
   1-1 & -1+0 & 1+0  \\
   2+0 & -2-2 & 2+3  \\
   3+1 & 1+1 & 3+2  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   1 & 2 & 3  \\
   2 & 3 & 1  \\
   1 & -1 & 0  \\
\end{matrix} \right]+\left[ \begin{matrix}
   0 & -1 & 1  \\
   2 & -4 & 5  \\
   4 & 2 & 5  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   1+0 & 2-1 & 3+1  \\
   2+2 & 3-4 & 1+5  \\
   1+4 & -1+2 & 0+5  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   1 & 1 & 4  \\
   4 & -1 & 6  \\
   5 & 1 & 5  \\
\end{matrix} \right] \\
  So,\left( A+B \right)+C&=A+\left( B+C \right) \\
\end{align}\]

\(ix\)

\[A+\left( B-C \right)=\left( A-C \right)+B\]

Solution:

\[\begin{align}
   A+\left( B-C \right) &=\left[ \begin{matrix}
   1 & 2 & 3  \\
   2 & 3 & 1  \\
   1 & -1 & 0  \\
\end{matrix} \right]+\left( \left[ \begin{matrix}
   1 & -1 & 1  \\
   2 & -2 & 2  \\
   3 & 1 & 3  \\
\end{matrix} \right]-\left[ \begin{matrix}
   -1 & 0 & 0  \\
   0 & -2 & 3  \\
   1 & 1 & 2  \\
\end{matrix} \right] \right) \\
 & =\left[ \begin{matrix}
  1 & 2 & 3  \\
   2 & 3 & 1  \\
   1 & -1 & 0  \\
\end{matrix} \right]+\left[ \begin{matrix}
   1+1 & -1-0 & 1-0  \\
   2-0 & -2+2 & 2-3  \\
   3-1 & 1-1 & 3-2  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   1 & 2 & 3  \\
   2 & 3 & 1  \\
   1 & -1 & 0  \\
\end{matrix} \right]+\left[ \begin{matrix}
   2 & -1 & 1  \\
   2 & 0 & -1  \\
   2 & 0 & 1  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   1+2 & 2-1 & 3+1  \\
   2+2 & 3+0 & 1-1  \\
   1+2 & -1+0 & 0+1  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   3 & 1 & 4  \\
   4 & 3 & 0  \\
   3 & -1 & 1  \\
\end{matrix} \right] \\
  \left( A-C \right)+B&=\left( \left[ \begin{matrix}
  1 & 2 & 3  \\
   2 & 3 & 1  \\
   1 & -1 & 0  \\
\end{matrix} \right]-\left[ \begin{matrix}
   -1 & 0 & 0  \\
   0 & -2 & 3  \\
   1 & 1 & 2  \\
\end{matrix} \right] \right)+\left[ \begin{matrix}
   1 & -1 & 1  \\
   2 & -2 & 2  \\
   3 & 1 & 3  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   1+1 & 2-0 & 3-0  \\
   2-0 & 3+2 & 1-3  \\
   1-1 & -1-1 & 0-2  \\
\end{matrix} \right]+\left[ \begin{matrix}
   1 & -1 & 1  \\
   2 & -2 & 2  \\
   3 & 1 & 3  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   2 & 2 & 3  \\
   2 & 5 & -2  \\
   0 & -2 & -2  \\
\end{matrix} \right]+\left[ \begin{matrix}
   1 & -1 & 1  \\
   2 & -2 & 2  \\
   3 & 1 & 3  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   2+1 & 2-1 & 3+1  \\
   2+2 & 5-2 & -2+2  \\
   0+3 & -2+1 & -2+3  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   3 & 1 & 4  \\
   4 & 3 & 0  \\
   3 & -1 & 1  \\
\end{matrix} \right] \\
  So,A+\left( B-C \right) &=\left( A-C \right)+B \\
\end{align}\]

\(x\)

\[2A+2B=2(A+B)\]

Solution:

\[\begin{align}
   2A+2B&=2\left[ \begin{matrix}
   1 & 2 & 3  \\
   2 & 3 & 1  \\
   1 & -1 & 0  \\
\end{matrix} \right]+2\left[ \begin{matrix}
   1 & -1 & 1  \\
   2 & -2 & 2  \\
   3 & 1 & 3  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   2 & 4 & 6  \\
   4 & 6 & 2  \\
   2 & -2 & 0  \\
\end{matrix} \right]+\left[ \begin{matrix}
   2 & -2 & 2  \\
   4 & -4 & 4  \\
   6 & 2 & 6  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   2+2 & 4-2 & 6+2  \\
   4+4 & 6-4 & 2+4  \\
   2+6 & -2+2 & 0+6  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   4 & 2 & 8  \\
   8 & 2 & 6  \\
   8 & 0 & 6  \\
\end{matrix} \right] \\
  2(A+B) &=2\left( \left[ \begin{matrix}
1 & 2 & 3  \\
   2 & 3 & 1  \\
   1 & -1 & 0  \\
\end{matrix} \right]+\left[ \begin{matrix}
   1 & -1 & 1  \\
   2 & -2 & 2  \\
   3 & 1 & 3  \\
\end{matrix} \right] \right) \\
 & =2\left[ \begin{matrix}
   1+1 & 2-1 & 3+1  \\
   2+2 & 3-2 & 1+2  \\
   1+3 & -1+1 & 0+3  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =2\left[ \begin{matrix}
   2 & 1 & 4  \\
   4 & 1 & 3  \\
   4 & 0 & 3  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   4 & 2 & 8  \\
   8 & 2 & 6  \\
   8 & 0 & 6  \\
\end{matrix} \right] \\
  So,2A+2B&=2(A+B) \\
\end{align}\]

Question#6: If \(A=\left[ \begin{matrix}
 1 & -2  \\
   3 & 4  \\
\end{matrix} \right]\) and \(B=\left[ \begin{matrix}
   0 & 7  \\
   -3 & 8  \\
\end{matrix} \right]\) then find:

\(i\)

\[3A-2B\]

Solution:

\[\begin{align}
  3A-2B&=3\left[ \begin{matrix}
   1 & -2  \\
   3 & 4  \\
\end{matrix} \right]-2\left[ \begin{matrix}
   0 & 7  \\
   -3 & 8  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   3 & -6  \\
   9 & 12  \\
\end{matrix} \right]-\left[ \begin{matrix}
   0 & 14  \\
   -6 & 16  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   3-0 & -6-14  \\
   9+6 & 12-16  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   3 & -20  \\
   15 & -4  \\
\end{matrix} \right] \\
\end{align}\]

\(ii\)

\[2{{A}^{t}}-3{{B}^{t}}\]

Solution:

\[\begin{align}
  2{{A}^{t}}-3{{B}^{t}}&=2{{\left[ \begin{matrix}
 1 & -2  \\
   3 & 4  \\
\end{matrix} \right]}^{t}}-3{{\left[ \begin{matrix}
   0 & 7  \\
   -3 & 8  \\
\end{matrix} \right]}^{t}} \\
 & =2\left[ \begin{matrix}
   1 & 3  \\
   -2 & 4  \\
\end{matrix} \right]-3\left[ \begin{matrix}
   0 & -3  \\
   7 & 8  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   2 & 6  \\
   -4 & 8  \\
\end{matrix} \right]-\left[ \begin{matrix}
   0 & -9  \\
   21 & 24  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   2-0 & 6+9  \\
   -4-21 & 8-24  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   2 & 15  \\
   -25 & -16  \\
\end{matrix} \right] \\
\end{align}\]

Question#7: If \(2\left[ \begin{matrix}
 2 & 4  \\
   -3 & a  \\
\end{matrix} \right]+\left[ \begin{matrix}
   1 & b  \\
   8 & -4  \\
\end{matrix} \right]=\left[ \begin{matrix}
   7 & 10  \\
   18 & 1  \\
\end{matrix} \right]\) then find  and \(b\).

Solution:

\[\begin{align}
  2\left[ \begin{matrix}
   2 & 4  \\
   -3 & a  \\
\end{matrix} \right]+3\left[ \begin{matrix}
   1 & b  \\
   8 & -4  \\
\end{matrix} \right]&=\left[ \begin{matrix}
   7 & 10  \\
   18 & 1  \\
\end{matrix} \right] \\
  \left[ \begin{matrix}
   4 & 8  \\
   -6 & 2a  \\
\end{matrix} \right]+\left[ \begin{matrix}
   3 & 3b  \\
   24 & -12  \\
\end{matrix} \right] &=\left[ \begin{matrix}
   7 & 10  \\
   18 & 1  \\
\end{matrix} \right] \\
  \left[ \begin{matrix}
   7 & 8+3b  \\
   18 & 2a-12  \\
\end{matrix} \right] &=\left[ \begin{matrix}
   7 & 10  \\
   18 & 1  \\
\end{matrix} \right] \\
  8+3b=10\quad&|\quad2a-12=1 \\
  3b=10-8\quad&|\quad2a=12+1 \\
  3b=2\quad&|\quad2a=13 \\
  b=\frac{2}{3}\quad&|\quad a=\frac{13}{2} \\
\end{align}\]

Question#8: If \(A=\left[ \begin{matrix}
 1 & 2  \\
   0 & 1  \\
\end{matrix} \right]\) and \(B=\left[ \begin{matrix}
   1 & 1  \\
   2 & 0  \\
\end{matrix} \right]\) then verify that
.

\(i\)

\({{\left( A+B \right)}^{t}}={{A}^{t}}+{{B}^{t}}\)

Solution:

\[\begin{align}
  {{\left( A+B \right)}^{t}}&={{\left( \left[ \begin{matrix}
   1 & 2  \\
   0 & 1  \\
\end{matrix} \right]+\left[ \begin{matrix}
   1 & 1  \\
   2 & 0  \\
\end{matrix} \right] \right)}^{t}} \\
 & ={{\left[ \begin{matrix}
   1+1 & 2+1  \\
   0+2 & 1+0  \\
\end{matrix} \right]}^{t}} \\
 & ={{\left[ \begin{matrix}
   2 & 3  \\
   2 & 1  \\
\end{matrix} \right]}^{t}} \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   2 & 2  \\
   3 & 1  \\
\end{matrix} \right] \\
  {{A}^{t}}+{{B}^{t}}&={{\left[ \begin{matrix}
   1 & 2  \\
   0 & 1  \\
\end{matrix} \right]}^{t}}+{{\left[ \begin{matrix}
   1 & 1  \\
   2 & 0  \\
\end{matrix} \right]}^{t}} \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   1 & 0  \\
   2 & 1  \\
\end{matrix} \right]+\left[ \begin{matrix}
   1 & 2  \\
   1 & 0  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   1+1 & 0+2  \\
   2+1 & 1+0  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   2 & 2  \\
   3 & 1  \\
\end{matrix} \right] \\
  So,{{\left( A+B \right)}^{t}}&={{A}^{t}}+{{B}^{t}} \\
\end{align}\]

\(ii\)

\[{{\left( A-B \right)}^{t}}={{A}^{t}}-{{B}^{t}}\]

Solution:

\[\begin{align}
  {{\left( A-B \right)}^{t}}&={{\left( \left[ \begin{matrix}
  1 & 2  \\
   0 & 1  \\
\end{matrix} \right]-\left[ \begin{matrix}
   1 & 1  \\
   2 & 0  \\
\end{matrix} \right] \right)}^{t}} \\
 & ={{\left[ \begin{matrix}
   1-1 & 2-1  \\
   0-2 & 1-0  \\
\end{matrix} \right]}^{t}} \\
 & ={{\left[ \begin{matrix}
   0 & 1  \\
   -2 & 1  \\
\end{matrix} \right]}^{t}} \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   0 & -2  \\
   1 & 1  \\
\end{matrix} \right] \\
  {{A}^{t}}-{{B}^{t}}&={{\left[ \begin{matrix}
   1 & 2  \\
   0 & 1  \\
\end{matrix} \right]}^{t}}-{{\left[ \begin{matrix}
   1 & 1  \\
   2 & 0  \\
\end{matrix} \right]}^{t}} \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   1 & 0  \\
   2 & 1  \\
\end{matrix} \right]-\left[ \begin{matrix}
   1 & 2  \\
   1 & 0  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   1-1 & 0-2  \\
   2-1 & 1-0  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   0 & -2  \\
   1 & 1  \\
\end{matrix} \right] \\
  So,{{\left( A-B \right)}^{t}}&={{A}^{t}}-{{B}^{t}} \\
\end{align}\]

\(iii\)

\[A+{{A}^{t}}\text{ is symmetric }\]

Solution:

\[\begin{align}
   A+{{A}^{t}}&=\left[ \begin{matrix}
   1 & 2  \\
   0 & 1  \\
\end{matrix} \right]+{{\left[ \begin{matrix}
   1 & 2  \\
   0 & 1  \\
\end{matrix} \right]}^{t}} \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   1 & 2  \\
   0 & 1  \\
\end{matrix} \right]+\left[ \begin{matrix}
   1 & 0  \\
   2 & 1  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   1+1 & 2+0  \\
   0+2 & 1+1  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   2 & 2  \\
   2 & 2  \\
\end{matrix} \right] \\
 {{\left( A+{{A}^{t}} \right)}^{t}}&={{\left[ \begin{matrix}
   2 & 2  \\
   2 & 2  \\
\end{matrix} \right]}^{t}} \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   2 & 2  \\
   2 & 2  \\
\end{matrix} \right] \\
  {{\left( A+{{A}^{t}} \right)}^{t}}&=A+{{A}^{t}} \\
  \text{Hence, }&A+{{A}^{t}}\text{ is symmetric}\text{.} \\
\end{align}\]

\(iv\)

\[A-{{A}^{t}}\text{ is skew symmetric}\]

Solution:

\[\begin{align}
  A-{{A}^{t}}&=\left[ \begin{matrix}
   1 & 2  \\
   0 & 1  \\
\end{matrix} \right]-{{\left[ \begin{matrix}
   1 & 2  \\
   0 & 1  \\
\end{matrix} \right]}^{t}} \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   1 & 2  \\
   0 & 1  \\
\end{matrix} \right]-\left[ \begin{matrix}
   1 & 0  \\
   2 & 1  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   1-1 & 2-0  \\
   0-2 & 1-1  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   0 & 2  \\
   -2 & 0  \\
\end{matrix} \right] \\
  {{\left( A-{{A}^{t}} \right)}^{t}}&={{\left[ \begin{matrix}
  0 & 2  \\
   -2 & 0  \\
\end{matrix} \right]}^{t}} \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   0 & -2  \\
   2 & 0  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =-\left[ \begin{matrix}
   0 & 2  \\
   -2 & 0  \\
\end{matrix} \right] \\
  {{\left( A-{{A}^{t}} \right)}^{t}}&=-\left( A-{{A}^{t}} \right) \\
  \text{Hence, }&A-{{A}^{t}}\text{ is skew symmetric} \\
\end{align}\]

\(v\)

\[B+{{B}^{t}}\text{ is symmetric}\]

Solution:

\[\begin{align}
  B+{{B}^{t}}&=\left[ \begin{matrix}
   1 & 1  \\
   2 & 0  \\
\end{matrix} \right]+{{\left[ \begin{matrix}
   1 & 1  \\
   2 & 0  \\
\end{matrix} \right]}^{t}} \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   1 & 1  \\
   2 & 0  \\
\end{matrix} \right]+\left[ \begin{matrix}
   1 & 2  \\
   1 & 0  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   1+1 & 1+2  \\
   2+1 & 0+0  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   2 & 3  \\
  3 & 0  \\
\end{matrix} \right] \\
  {{\left( B+{{B}^{t}} \right)}^{t}}&={{\left[ \begin{matrix}
   2 & 3  \\
   3 & 0  \\
\end{matrix} \right]}^{t}} \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   2 & 3  \\
   3 & 0  \\
\end{matrix} \right] \\
  {{\left( B+{{B}^{t}} \right)}^{t}}&=B+{{B}^{t}} \\
  \text{Hence, }&B+{{B}^{t}}\text{ is symmetric}\text{.} \\
\end{align}\]

\(vi\)

\[B-{{B}^{t}}\text{ is skew symmetric}\]

Solution:

\[\begin{align}
  B-{{B}^{t}}&=\left[ \begin{matrix}
  1 & 1  \\
   2 & 0  \\
\end{matrix} \right]-{{\left[ \begin{matrix}
   1 & 1  \\
   2 & 0  \\
\end{matrix} \right]}^{t}} \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   1 & 1  \\
   2 & 0  \\
\end{matrix} \right]-\left[ \begin{matrix}
   1 & 2  \\
   1 & 0  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   1-1 & 1-2  \\
   2-1 & 0-0  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   0 & -1  \\
   1 & 0  \\
\end{matrix} \right] \\
  {{\left( B-{{B}^{t}} \right)}^{t}}&={{\left[ \begin{matrix}
   0 & -1  \\
   1 & 0  \\
\end{matrix} \right]}^{t}} \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   0 & 1  \\
   -1 & 0  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =-\left[ \begin{matrix}
   0 & -1  \\
   1 & 0  \\
\end{matrix} \right] \\
  {{\left( B-{{B}^{t}} \right)}^{t}}&=-B-{{B}^{t}} \\
 \text{Hence, } &B-{{B}^{t}}\text{ is skew symmetric}\text{.} \\
\end{align}\]

2 thoughts on “class 9th math 1.3 solution”

Leave a comment