class 9th math 1.4 solution

Question#1: Which of the following product of matrices is conformable for multiplications?

\(i\)

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

Solution:

\[\begin{align}
\left[ \begin{matrix}
  1 & -1  \\
   0 & 2  \\
\end{matrix} \right]\left[ \begin{matrix}
   -2  \\
   3  \\
\end{matrix} \right]\\
\text{Order of first Matrix}&=2-by-\bbox[5px, border: 1px solid red]{2} \\
  \text{Order of second Matrix}&=\bbox[5px, border: 1px solid red]{2}-by-1 \\
\end{align}\]

Multiplication is possible since the columns of the first matrix are equal to the rows of the second matrix.

\(ii\)

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

Solution:

\[\begin{align}
\left[ \begin{matrix}
  1 & -1  \\
   1 & 0  \\
\end{matrix} \right]\left[ \begin{matrix}
  -2 & -1  \\
   1 & 3  \\
\end{matrix} \right]\\
\text{Order of first Matrix}&=2-by-\bbox[5px, border: 1px solid red]{2} \\
  \text{Order of second Matrix}&=\bbox[5px, border: 1px solid red]{2}-by-2 \\
\end{align}\]

Multiplication is possible since the columns of the first matrix are equal to the rows of the second matrix.

\(iii\)

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

Solution:

\[\begin{align}
\left[ \begin{matrix}
  1   \\
   -1  \\
\end{matrix} \right]\left[ \begin{matrix}
  0 & 1  \\
   -1 & 2  \\
\end{matrix} \right]\\
\text{Order of first Matrix}&=2-by-\bbox[5px, border: 1px solid red]{1} \\
  \text{Order of second Matrix}&=\bbox[5px, border: 1px solid red]{2}-by-2 \\
\end{align}\]

Multiplication is not possible since the columns of the first matrix are not equal to the rows of the second matrix.

\(iv\)

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

Solution:

\[\begin{align}
\left[ \begin{matrix}
  1 & 2  \\
   0 & -1   \\
   -1 & -2   \\
\end{matrix} \right]\left[ \begin{matrix}
  1 & 0 & -1  \\
   0 & 1 & 2  \\
\end{matrix} \right]\\
\text{Order of first Matrix}&=3-by-\bbox[5px, border: 1px solid red]{2} \\
  \text{Order of second Matrix}&=\bbox[5px, border: 1px solid red]{2}-by-3 \\
\end{align}\]

Multiplication is possible since the columns of the first matrix are equal to the rows of the second matrix.

\(v\)

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

Solution:

\[\begin{align}
\left[ \begin{matrix}
  3 & 2 & 1  \\
   0 & 1 & -1  \\
\end{matrix} \right]\left[ \begin{matrix}
  1 & -1  \\
   0 & 2   \\
   -2 & 3   \\ 
\end{matrix} \right]\\
\text{Order of first Matrix}&=2-by-\bbox[5px, border: 1px solid red]{3} \\
  \text{Order of second Matrix}&=\bbox[5px, border: 1px solid red]{3}-by-2 \\
\end{align}\]

Multiplication is possible since the columns of the first matrix are equal to the rows of the second matrix.

Question#2: If \(A=\left[ \begin{matrix}
3 & 0  \\
   -1 & 2  \\
\end{matrix} \right]\) , \(B=\left[ \begin{matrix}
   6  \\
   5  \\
\end{matrix} \right]\) find \(AB\) and \(BA\) if possible.

\[AB\]

Solution:

\[\begin{align}
 AB&=\left[ \begin{matrix}
   3 & 0  \\
   -1 & 2  \\
\end{matrix} \right]\left[ \begin{matrix}
   6  \\
   5  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   18+0  \\
   -6+10  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   18  \\
   4  \\
\end{matrix} \right] \\
\end{align}\]

\(BA\)

\(BA\) is not possible since the columns of the first matrix aren’t equal to the rows of the second matrix.

Question#3: Find the following products.

\(i\)

\[\left[ \begin{matrix}
1 & 2  \\
\end{matrix} \right]\left[ \begin{matrix}
   4  \\
   0  \\
\end{matrix} \right]\]

Solution:

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

\(ii\)

\[\left[ \begin{matrix}
   1 & 2  \\
\end{matrix} \right]\left[ \begin{matrix}
   5  \\
   -4  \\
\end{matrix} \right]\]

Solution:

\[\begin{align}
& =\left[ \begin{matrix}
   1 & 2  \\
\end{matrix} \right]\left[ \begin{matrix}
   5  \\
   -4  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ 1\times 5+2\times -4 \right] \\
 & =\left[ 5-8 \right] \\
 & =\left[ -3 \right] \\
\end{align}\]

\(iii\)

\[\left[ \begin{matrix}
   -3 & 0  \\
\end{matrix} \right]\left[ \begin{matrix}
   4  \\
   0  \\
\end{matrix} \right]\]

Solution:

\[\begin{align}
& =\left[ \begin{matrix}
   -3 & 0  \\
\end{matrix} \right]\left[ \begin{matrix}
   4  \\
   0  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ -3\times 4+0\times 0 \right] \\
 & =\left[ -12+0 \right] \\
 & =\left[ -12 \right] \\
\end{align}\]

\(iv\)

\[\left[ \begin{matrix}
   6 & -0  \\
\end{matrix} \right]\left[ \begin{matrix}
   4  \\
   0  \\
\end{matrix} \right]\]

Solution:

\[\begin{align}
& =\left[ \begin{matrix}
   6 & -0  \\
\end{matrix} \right]\left[ \begin{matrix}
   4  \\
   0  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ 6\times 4-0\times 0 \right] \\
 & =\left[ 24-0 \right] \\
 & =\left[ 24 \right] \\
\end{align}\]

\(v\)

\[\left[ \begin{matrix}
 1 & 2  \\
   -3 & 0  \\
   6 & -1  \\
\end{matrix} \right]\left[ \begin{matrix}
   4 & 5  \\
   0 & -4  \\
\end{matrix} \right]\]

Solution:

\[\begin{align}
  & =\left[ \begin{matrix}
   1 & 2  \\
   -3 & 0  \\
   6 & -1  \\
\end{matrix} \right]\left[ \begin{matrix}
   4 & 5  \\
   0 & -4  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   \left( 1 \right)\left( 4 \right)+\left( 2 \right)\left( 0 \right) & \left( 1 \right)\left( 5 \right)+\left(2
\right)\left( -4 \right)  \\
   \left( -3 \right)\left( 4 \right)+\left( 0 \right)\left( 0 \right) & \left( -3 \right)\left( 5 \right)+\left(0
\right)\left( -4 \right)  \\
   \left( 6 \right)\left( 4 \right)+\left( -1 \right)\left( 0 \right) & \left( 6 \right)\left( 5 \right)+\left(-1
\right)\left( -4 \right)  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   4+0 & 5-8  \\
   -12+0 & -15-0  \\
   24-0 & 30+4  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   4 & -3  \\
   -12 & -15  \\
   24 & 34  \\
\end{matrix} \right] \\
\end{align}\]

Question#4: Multiply the following matrices.

\(a\)

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

Solution:

\[\begin{align}
  & =\left[ \begin{matrix}
   2 & 3  \\
   1 & 1  \\
   0 & -2  \\
\end{matrix} \right]\left[ \begin{matrix}
   2 & -1  \\
   3 & 0  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   \left( 2 \right)\left( 2 \right)+\left( 3 \right)\left( 3 \right) & \left( 2 \right)\left( -1 \right)+\left( 3 \right)\left( 0 \right)  \\
   \left( 1 \right)\left( 2 \right)+\left( 1 \right)\left( 3 \right) & \left( 1 \right)\left( -1 \right)+\left( 1 \right)\left( 0 \right)  \\
   \left( 0 \right)\left( 2 \right)+\left( -2 \right)\left( 3 \right) & \left( 0 \right)\left( -1 \right)+\left( -2 \right)\left( 0 \right)  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   4+9 & -2+0  \\
   2+3 & -1+0  \\
   0-6 & 0+0  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   13 & -2  \\
   5 & -1  \\
   -6 & 0  \\
\end{matrix} \right] \\
\end{align}\]

\(b\)

\[\left[ \begin{matrix}
1 & 2 & 3  \\
   4 & 5 & 6  \\
\end{matrix} \right]\left[ \begin{matrix}
   1 & 2  \\
   3 & 4  \\
   -1 & 1  \\
\end{matrix} \right]\]

Solution:

\[\begin{align}
  & =\left[ \begin{matrix}
   1 & 2 & 3  \\
   4 & 5 & 6  \\
\end{matrix} \right]\left[ \begin{matrix}
   1 & 2  \\
   3 & 4  \\
   -1 & 1  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   1\times 1+2\times 3+3\times -1 & 1\times 2+2\times 4+3\times 1  \\
   4\times 1+5\times 3+6\times -1 & 4\times 2+5\times 4+6\times 1  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   1+6-3 & 2+8+3  \\
   4+15-6 & 8+20+6  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   4 & 13  \\
   13 & 34  \\
\end{matrix} \right] \\
\end{align}\]

\(c\)

\[\left[ \begin{matrix}
1 & 2  \\
   3 & 4  \\
   -1 & 1  \\
\end{matrix} \right]\left[ \begin{matrix}
   1 & 2 & 3  \\
   4 & 5 & 6  \\
\end{matrix} \right]\]

Solution:

\[\begin{align}
  & =\left[ \begin{matrix}
   1 & 2  \\
   3 & 4  \\
   -1 & 1  \\
\end{matrix} \right]\left[ \begin{matrix}
   1 & 2 & 3  \\
   4 & 5 & 6  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   \left( 1 \right)\left( 1 \right)+\left( 2 \right)\left( 4 \right) & \left( 1 \right)\left( 2 \right)+\left( 2 \right)\left( 5 \right) & \left( 1 \right)\left( 3 \right)+\left( 2 \right)\left( 6 \right)  \\
   \left( 3 \right)\left( 1 \right)+\left( 4 \right)\left( 4 \right) & \left( 3 \right)\left( 2 \right)+\left( 4 \right)\left( 5 \right) & \left( 3 \right)\left( 3 \right)+\left( 4 \right)\left( 6 \right)  \\
   \left( -1 \right)\left( 1 \right)+\left( 1 \right)\left( 4 \right) & \left( -1 \right)\left( 2 \right)+\left( 1 \right)\left( 5 \right) & \left( -1 \right)\left( 3 \right)+\left( 1 \right)\left( 6 \right)  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   1+8 & 2+10 & 3+12  \\
   3+16 & 6+20 & 9+24  \\
   -1+4 & -2+5 & -3+6  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   9 & 12 & 15  \\
   19 & 26 & 33  \\
   3 & 3 & 3  \\
\end{matrix} \right] \\
\end{align}\]

\(d\)

\[\left[ \begin{matrix}
   8 & 5  \\
   6 & 4  \\
\end{matrix} \right]\left[ \begin{matrix}
   2 & -\frac{5}{2}  \\
   -4 & 4  \\
\end{matrix} \right]\]

Solution:

\[\begin{align}
  & =\left[ \begin{matrix}
   8 & 5  \\
   6 & 4  \\
\end{matrix} \right]\left[ \begin{matrix}
   2 & -\frac{5}{2}  \\
   -4 & 4  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   \left( 8 \right)\left( 2 \right)+\left( 5 \right)\left( -4 \right) & \left( \cancelto{4}{8} \right)\left( -\frac{5}{\cancel{2}} \right)+\left( 5 \right)\left( 4 \right)  \\
   \left( 6 \right)\left( 2 \right)+\left( 4 \right)\left( -4 \right) & \left( \cancelto{3}{6} \right)\left( -\frac{5}{\cancel{2}} \right)+\left( 4 \right)\left( 4 \right)  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   16-20 & -20+20  \\
   12-16 & -15+16  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   -4 & 0  \\
   -4 & 1  \\
\end{matrix} \right] \\
\end{align}\]

\(e\)

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

Solution:

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

Question#5: Let \(A=\left[ \begin{matrix}
-1 & 3  \\
   2 & 0  \\
\end{matrix} \right]\) , \(B=\left[ \begin{matrix}
   1 & 2  \\
   -3 & -5  \\
\end{matrix} \right]\), and \(C=\left[ \begin{matrix}
   2 & 1  \\
   1 & 3  \\
\end{matrix} \right]\) verify whether.

\(i\)

\[AB=BA\]

Solution:

\[\begin{align}
   AB&=\left[ \begin{matrix}
   -1 & 3  \\
   2 & 0  \\
\end{matrix} \right]\left[ \begin{matrix}
   1 & 2  \\
   -3 & -5  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   \left( -1 \right)\left( 1 \right)+\left( 3 \right)\left( -3 \right) & \left( -1 \right)\left( 2 \right)+\left( 3 \right)\left( -5 \right)  \\
   \left( 2 \right)\left( 1 \right)+\left( 0 \right)\left( -3 \right) & \left( 2 \right)\left( 2 \right)+\left( 0 \right)\left( -5 \right)  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   -1-9 & -2-15  \\
   2+0 & 4+0  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   -10 & -17  \\
   2 & 4  \\
\end{matrix} \right] \\
 BA &=\left[ \begin{matrix}
  1 & 2  \\
   -3 & -5  \\
\end{matrix} \right]\left[ \begin{matrix}
   -1 & 3  \\
   2 & 0  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   \left( 1 \right)\left( -1 \right)+\left( 2 \right)\left( 2 \right) & \left( 1 \right)\left( 3 \right)+\left( 2 \right)\left( 0 \right)  \\
   \left( -3 \right)\left( -1 \right)+\left( -5 \right)\left( 2 \right) & \left( -3 \right)\left( 3 \right)+\left( -5 \right)\left( 0 \right)  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   -1+4 & 3+0  \\
   3-10 & -9+0  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   3 & 3  \\
   -7 & -9  \\
\end{matrix} \right] \\
 & So,AB\ne BA \\
\end{align}\]

\(ii\)

\[A\left( BC \right)=\left( AB \right)C\]

Solution:

\[\begin{align}
   A\left( BC \right) &=\left[ \begin{matrix}
   -1 & 3  \\
   2 & 0  \\
\end{matrix} \right]\left( \left[ \begin{matrix}
   1 & 2  \\
   -3 & -5  \\
\end{matrix} \right]\left[ \begin{matrix}
   2 & 1  \\
   1 & 3  \\
\end{matrix} \right] \right) \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   -1 & 3  \\
   2 & 0  \\
\end{matrix} \right]\left( \left[ \begin{matrix}
   \left( 1 \right)\left( 2 \right)+\left( 2 \right)\left( 1 \right) & \left( 1 \right)\left( 1 \right)+\left( 2 \right)\left( 3 \right)  \\
   \left( -3 \right)\left( 2 \right)+\left( -5 \right)\left( 1 \right) & \left( -3 \right)\left( 1 \right)+\left( -5 \right)\left( 3 \right)  \\
\end{matrix} \right] \right) \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   -1 & 3  \\
   2 & 0  \\
\end{matrix} \right]\left[ \begin{matrix}
   2+2 & 1+6  \\
   -6-5 & -3-15  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   -1 & 3  \\
   2 & 0  \\
\end{matrix} \right]\left[ \begin{matrix}
   4 & 7  \\
   -11 & -18  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   \left( -1 \right)\left( 4 \right)+\left( 3 \right)\left( -11 \right) & \left( -1 \right)\left( 7 \right)+\left( 3 \right)\left( -18 \right)  \\
   \left( 2 \right)\left( 4 \right)+\left( 0 \right)\left( -11 \right) & \left( 2 \right)\left( 7 \right)+\left( 0 \right)\left( -18 \right)  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   -4-33 & -7-54  \\
   8+0 & 14+0  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   -37 & -61  \\
   8 & 14  \\
\end{matrix} \right] \\
  \left( AB \right)C&=\left( \left[ \begin{matrix}
   -1 & 3  \\
   2 & 0  \\
\end{matrix} \right]\left[ \begin{matrix}
   1 & 2  \\
   -3 & -5  \\
\end{matrix} \right] \right)\left[ \begin{matrix}
   2 & 1  \\
   1 & 3  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   \left( -1 \right)\left( 1 \right)+\left( 3 \right)\left( -3 \right) & \left( -1 \right)\left( 2 \right)+\left( 3 \right)\left( -5 \right)  \\
   \left( 2 \right)\left( 1 \right)+\left( 0 \right)\left( -3 \right) & \left( 2 \right)\left( 2 \right)+\left( 0 \right)\left( -5 \right)  \\
\end{matrix} \right]\left[ \begin{matrix}
   2 & 1  \\
   1 & 3  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   -1-9 & -2-15  \\
   2+0 & 4+0  \\
\end{matrix} \right]\left[ \begin{matrix}
   2 & 1  \\
   1 & 3  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   -10 & -17  \\
   2 & 4  \\
\end{matrix} \right]\left[ \begin{matrix}
   2 & 1  \\
   1 & 3  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   \left( -10 \right)\left( 2 \right)+\left( -17 \right)\left( 1 \right) & \left( -10 \right)\left( 1 \right)+\left( -17 \right)\left( 3 \right)  \\
   \left( 2 \right)\left( 2 \right)+\left( 4 \right)\left( 1 \right) & \left( 2 \right)\left( 1 \right)+\left( 4 \right)\left( 3 \right)  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   -20-17 & -10-51  \\
   4+4 & 2+12  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   -37 & -61  \\
   8 & 14  \\
\end{matrix} \right] \\
  So,A\left( BC \right) &=\left( AB \right)C \\
\end{align}\]

\(iii\)

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

Solution:

\[\begin{align}
  A\left( B+C \right) &=\left[ \begin{matrix}
   -1 & 3  \\
   2 & 0  \\
\end{matrix} \right]\left( \left[ \begin{matrix}
   1 & 2  \\
   -3 & -5  \\
\end{matrix} \right]+\left[ \begin{matrix}
   2 & 1  \\
   1 & 3  \\
\end{matrix} \right] \right) \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   -1 & 3  \\
   2 & 0  \\
\end{matrix} \right]\left[ \begin{matrix}
   1+2 & 2+1  \\
   -3+1 & -5+3  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   -1 & 3  \\
   2 & 0  \\
\end{matrix} \right]\left[ \begin{matrix}
   3 & 3  \\
   -2 & -2  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   -1\times 3+3\times -2 & -1\times 3+3\times -2  \\
   2\times 3+0\times -2 & 2\times 3+0\times -2  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   -3-6 & -3-6  \\
   6+0 & 6+0  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   -9 & -9  \\
   6 & 6  \\
\end{matrix} \right] \\
  AB+AC&=\left[ \begin{matrix}
   -1 & 3  \\
   2 & 0  \\
\end{matrix} \right]\left[ \begin{matrix}
   1 & 2  \\
   -3 & -5  \\
\end{matrix} \right]+\left[ \begin{matrix}
   -1 & 3  \\
   2 & 0  \\
\end{matrix} \right]\left[ \begin{matrix}
   2 & 1  \\
   1 & 3  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   -1\times 1+3\times -3 & -1\times 2+3\times -5  \\
   2\times 1+0\times -3 & 2\times 2+0\times -5  \\
\end{matrix} \right]+\left[ \begin{matrix}
   -1\times 2+3\times 1 & -1\times 1+3\times 3  \\
   2\times 2+0\times 1 & 2\times 1+0\times 3  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   -1-9 & -2-15  \\
   2+0 & 4+0  \\
\end{matrix} \right]+\left[ \begin{matrix}
   -2+3 & -1+9  \\
   4+0 & 2+0  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   -10 & -17  \\
   2 & 4  \\
\end{matrix} \right]\left[ \begin{matrix}
   1 & 8  \\
   4 & 2  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   -10+1 & -17+8  \\
   2+4 & 4+2  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   -9 & -9  \\
   6 & 6  \\
\end{matrix} \right] \\
  So,A\left( B+C \right) &=AB+AC \\
\end{align}\]

\(iv\)

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

Solution:

\[\begin{align}
  A\left( B-C \right) &=\left[ \begin{matrix}
   -1 & 3  \\
   2 & 0  \\
\end{matrix} \right]\left( \left[ \begin{matrix}
   1 & 2  \\
   -3 & -5  \\
\end{matrix} \right]-\left[ \begin{matrix}
   2 & 1  \\
   1 & 3  \\
\end{matrix} \right] \right) \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   -1 & 3  \\
   2 & 0  \\
\end{matrix} \right]\left[ \begin{matrix}
   1-2 & 2-1  \\
   -3-1 & -5-3  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   -1 & 3  \\
   2 & 0  \\
\end{matrix} \right]\left[ \begin{matrix}
   -1 & 1  \\
   -4 & -8  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   -1\times -1+3\times -4 & -1\times 1+3\times -8  \\
   2\times -1+0\times -4 & 2\times 1+0\times -8  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   1-12 & -1-24  \\
   -2+0 & 2+0  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   -11 & -25  \\
   -2 & 2  \\
\end{matrix} \right] \\
  AB-AC&=\left[ \begin{matrix}
-1 & 3  \\
   2 & 0  \\
\end{matrix} \right]\left[ \begin{matrix}
   1 & 2  \\
   -3 & -5  \\
\end{matrix} \right]-\left[ \begin{matrix}
   -1 & 3  \\
   2 & 0  \\
\end{matrix} \right]\left[ \begin{matrix}
   2 & 1  \\
   1 & 3  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   -1\times 1+3\times -3 & -1\times 2+3\times -5  \\
   2\times 1+0\times -3 & 2\times 2+0\times -5  \\
\end{matrix} \right]-\left[ \begin{matrix}
   -1\times 2+3\times 1 & -1\times 1+3\times 3  \\
   2\times 2+0\times 1 & 2\times 1+0\times 3  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   -1-9 & -2-15  \\
   2+0 & 4+0  \\
\end{matrix} \right]-\left[ \begin{matrix}
   -2+3 & -1+9  \\
   4+0 & 2+0  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   -10 & -17  \\
   2 & 4  \\
\end{matrix} \right]-\left[ \begin{matrix}
   1 & 8  \\
   4 & 2  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   -10-1 & -17-8  \\
   2-4 & 4-2  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   -11 & -25  \\
   -2 & 2  \\
\end{matrix} \right] \\
 So,A\left( B-C \right) &=AB-AC \\
\end{align}\]

Question#6: For the matrices \(A=\left[ \begin{matrix}
-1 & 3  \\
   2 & 0  \\
\end{matrix} \right]\) , \(B=\left[ \begin{matrix}
   1 & 2  \\
   -3 & -5  \\
\end{matrix} \right]\), and \(C=\left[ \begin{matrix}
   -2 & 6  \\
   3 & -9  \\
\end{matrix} \right]\) verify that.

\(i\)

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

Solution:

\[\begin{align}
   {{\left( AB \right)}^{t}}&={{\left( \left[ \begin{matrix}
   -1 & 3  \\
   2 & 0  \\
\end{matrix} \right]\left[ \begin{matrix}
   1 & 2  \\
   -3 & -5  \\
\end{matrix} \right] \right)}^{t}} \\
 & ={{\left( \left[ \begin{matrix}
   -1\times 1+3\times -3 & -1\times 2+3\times -5  \\
   2\times 1+0\times -3 & 2\times 2+0\times -5  \\
\end{matrix} \right] \right)}^{t}} \\
 & ={{\left( \left[ \begin{matrix}
   -1-9 & -2-15  \\
   2+0 & 4+0  \\
\end{matrix} \right] \right)}^{t}} \\
 & ={{\left[ \begin{matrix}
   -10 & -17  \\
   2 & 4  \\
\end{matrix} \right]}^{t}} \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   -10 & 2  \\
   -17 & 4  \\
\end{matrix} \right] \\
  {{B}^{t}}{{A}^{t}}&={{\left[ \begin{matrix}
  1 & 2  \\
   -3 & -5  \\
\end{matrix} \right]}^{t}}{{\left[ \begin{matrix}
   -1 & 3  \\
   2 & 0  \\
\end{matrix} \right]}^{t}} \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   1 & -3  \\
   2 & -5  \\
\end{matrix} \right]\left[ \begin{matrix}
   -1 & 2  \\
   3 & 0  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   1\times -1+-3\times 3 & 1\times 2+-3\times 0  \\
   2\times -1+-5\times 3 & 2\times 2+-5\times 0  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   -1-9 & 2-0  \\
   -2-15 & 4-0  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   -10 & 2  \\
   -17 & 4  \\
\end{matrix} \right] \\
  So,{{\left( AB \right)}^{t}}&={{B}^{t}}{{A}^{t}} \\
\end{align}\]

\(ii\)

\[{{\left( BC \right)}^{t}}={{C}^{t}}{{B}^{t}}\]

Solution:

\[\begin{align}
  {{\left( BC \right)}^{t}}&={{\left( \left[ \begin{matrix}
   1 & 2  \\
   -3 & -5  \\
\end{matrix} \right]\left[ \begin{matrix}
   -2 & 6  \\
   3 & -9  \\
\end{matrix} \right] \right)}^{t}} \\
 & ={{\left( \left[ \begin{matrix}
   1\times -2+2\times 3 & 1\times 6+2\times -9  \\
   -3\times -2+-5\times 3 & -3\times 6+-5\times -9  \\
\end{matrix} \right] \right)}^{t}} \\
 & ={{\left( \left[ \begin{matrix}
   -2+6 & 6-18  \\
   6-15 & -18+45  \\
\end{matrix} \right] \right)}^{t}} \\
 & ={{\left[ \begin{matrix}
   4 & -12  \\
   -9 & 27  \\
\end{matrix} \right]}^{t}} \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   4 & -9  \\
   -12 & 27  \\
\end{matrix} \right] \\
  {{C}^{t}}{{B}^{t}}&={{\left[ \begin{matrix}
   -2 & 6  \\
   3 & -9  \\
\end{matrix} \right]}^{t}}{{\left[ \begin{matrix}
   1 & 2  \\
   -3 & -5  \\
\end{matrix} \right]}^{t}} \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   -2 & 3  \\
   6 & -9  \\
\end{matrix} \right]\left[ \begin{matrix}
   1 & -3  \\
   2 & -5  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   -2\times 1+3\times 2 & -2\times -3+3\times -5  \\
   6\times 1+-9\times 2 & 6\times -3+-9\times -5  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   -2+6 & 6-15  \\
   6-18 & -18+45  \\
\end{matrix} \right] \\
 & =\left[ \begin{matrix}
   4 & -9  \\
   -12 & 27  \\
\end{matrix} \right] \\
  So,{{\left( BC \right)}^{t}}&={{C}^{t}}{{B}^{t}} \\
\end{align}\]

2 thoughts on “class 9th math 1.4 solution”

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