CHƯƠNG 1. BÀI TẬP MA TRẬN - ĐỊNH THỨC
I. Phép toán trên ma trận
Bài 1.1. Cho
A
=
1 3
1 2
3 4
; B =
0 1
3 2
2 3
; C =
2 3
1 2
4 1
Tính 1) (A + B + C); 2) 3)3A; A
t
, B , C .
t t
Bài 1.2. Hãy nhân các ma trận
a)
1 3
1 2
1 1
2 1
; b)
2 1 1
3 0 1
3 1
2 1
1 0
;
c)
3 1 1
2 1 2
1 2 3
1 1 1
2 1 1
1 0 1
Bài 1.3. Thực hiện phép tính
a)
2 1 1
3 1 0
0 1 2
2
b)
1 1
0 1
n
c)
cos ϕ sin ϕ
sin
ϕ cos ϕ
n
Bài 1.4. Hãy tính AB BA nếu
a)
A =
1 2 1
2 1 2
1 2 3
; B =
4 1 1
4 2 0
1 2 1
.
a)
A =
2 1 0
1 1 2
1 2 1
; B =
3 1 2
3 2 4
3 5 1
.
Bài 1.5. Hãy tính f (A) với
f
(x x) =
2
5x + 3 và A =
1 0 1
1 1 2
1 2 0
Bài 1.6.
A =
2 1
3 1
, B =
1 2
1 4
1
Hãy tính: A
t
, B , A , B
t t
B
t t
A
t
, (AB BA .)
t
, ( )
t
, (A + B)
t
Bài 1.7.
a) Tính A
n
với:
A
=
2 1
1 2
=
1
2
1 1
1 1
1 0
0 3
1 1
1 1
b) Tính B
4
với:
B
=
2 3
1 2
=
1
6
3 3
1
3
2
3 0
0 2 +
3
3 3
1
3
II. nh định thức
Bài 2.1. Tính định thức sau
a)
1 1 1
1 0 1
1 1 0
b)
0 1 1
1 0 1
1 1 0
c)
1 1 1
1 2 3
1 3 6
.
d)
1 2 4
2 7 2
2 1 8
e)
1
e
2
e
e
1 e
2
e
2
e 1
f)
1
a a
2
1
b b
2
1
c c
2
g)
1 a bc
1 b ac
1 c ab
Bài 2.2. Tính định thức cấp bốn
1)
3 1 1 1
1 3 1 1
1 1 3 1
1 1 1 3
2)
1 1 1 1
1 2 3 4
1 3 6 10
1 4 10 20
3)
1 1 1 1
1 2 3 4
1 4 9 16
1 8 27 64
4)
1 2 3 4
2 1 4 3
3 4 1 2
4 3 2 1
5)
1 1 1 1
1 1 11
1 1 1 1
1 1 1 1
6)
0 1 1 1
1 0 a b
1 a 0 c
1 b c 0
7)
1 2 3 4
2 3 4 1
3 4 1 2
4 3 2 1
8)
a b c d
b a d c
c d a b
d c b a
Bài 2.3. a) Tính định thức
1 0 11
0 1 1 1
a b c d
1 1 1 0
bằng cách khải triển theo dòng ba.
2
b) Tính định thức
2 1 1 x
1 2 11 y
1 1 2 z
1 1 1 t
bằng cách khải triển theo cột bốn.
Bài 2.4. Tính các định thức cấp n
a)
1 + 1x 1 ···
1 1 + 1x ···
···
1 1 ··· 1 + x
b)
1 2 3 ··· n
1 0 3 ··· n
1 2 0 ··· n
···
1 2 3 ··· n
c)
x
1
2 3 ··· n
1 x
2
3 ··· n
1 2 x
3
··· n
···
1 2 3 ··· x
n
d)
x + a a a
1 2
a
3
···
n
a a
1
x + a a
2 3
···
n
a a a a
1 2
x +
3
···
n
···
a a a
1 2
a
3
··· x +
n
e)
x + 1 2 3 ··· n
1 x + 2 3 ··· n
1 2 x + 3 ··· n
···
1 2 3 ··· x + n
f)
x a a a···
a x a a···
a a x a···
···
a a a x···
h)
a a
1 1
0 ··· 0 0
0 a a
2 2
··· 0 0
0 0 a
3
··· 0 0
···
0 0 0 ··· a
n
a
n
1 1 ··· 1 1
Bài 2.5. Sử dụng định Laplace tính định thức.
a)
1 1 1 0 0
1 2 3 0 0
0 1 1 1 1
0 x x x x
1 2 3 4
0
x
2
1
x
2
2
x
2
3
x
2
4
b)
1 0 1 0 0
1 1 1 1 1
1 0 1 0 0
1 0 1 0 0
1 1 1 1 1
III. Tìm ma trận nghịch đảo
Bài 3.1. Tìm ma trận nghịch đảo của các ma trận sau bằng hai cách:
a)
A =
1 2
0 1
b) B =
1 2 3
0 1 2
0 0 1
c) C =
1 3 5 7
0 1 2 3
0 0 1 2
0 0 0 1
d)
D =
1 1 2
1 2 1
2 3 2
e) E =
1 1 2
2 3 2
1 3 1
f) F =
1 1 1
1 1 1
2 2 0
3
g)
G =
2 1 1
1 2 1
1 1 2
h) H =
1 2 1 1
1 4 2 3
2 0 1 3
2 6 0 5
p)
H =
1 1 1 1
1 1 11
1 1 1 1
1 1 1 1
q)
H =
1 1 0 0
3 2 0 0
1 1 3 4
2 1 2 3
Bài 3.2. Giải phương trình ma trận:
a)
2 5
1 3
X =
4 6 1
2 1 0
.
b)
2 1
3 2
X =
2 1
2 1
2 1
.
c)
2 1
3 2
X
3 2
5
3
=
2 4
3
1
.
d)
1 1 1
1 2 1
2 3 1
X =
1 1 1 1
1 0 2 2
1 2 2 0
.
e)
X
1 1 1
2 1 0
1 1 1
=
1 1 3
4 3 2
1 2 5
.
IV. Tìm hạng của ma trận
Bài 4.1. Tìm hạng của ma trận sau
a)
1 0 1 0 0
1 1 0 0 0
0 1 1 0 0
0 1 1 0 0
b)
14 12 6 8 2
6 104 21 9 17
7 6 3 4 1
35 30 15 20 5
Bài 4.2. Dùng phép biến đổi cấp tìm hạng của ma trận theo a :
a)
0 4 10 1
4 8 18 7
a 18 40 17
1 7 17 3
b)
1 1 2 3 4
2 1 1 2 0
a 2 1 1 3
1 5 8 5 12
3 7 8 9 13
Bài 4.3 Tìm hạng của ma trận
4
a)
t 1 1 2
1 2 5t
5 1 1 1
b)
a 1 1 1
1 a 1 a
1 1
a a
2
c)
t 1 1 1
1 t 1 1
1 1 1t
1 1 1 t
d)
3 t 1 2
1 4 7 2
1 10 17 4
4 1 3 3
4.4 Tìm hạng của ma trận theo k
a)
1 k 1 2
2 1 k 5
1 10 6 1
b)
1 1 1 1
0 1 2 k
1 0 2k
c)
1 7 17 3
3 1 1 4
k 4 10 1
2 2 4 3
d)
1 k k
k 1 k
k k 1
5

Preview text:

CHƯƠNG 1. BÀI TẬP MA TRẬN - ĐỊNH THỨC I. Phép toán trên ma trận Bài 1.1. Cho  1 3  0 1 2  −3 A = 3 2 1 2  −1 2 ; B =   ; C =   3 4 −2 3 4 −1 Tính 1) (A + B + C); 2) 3A; 3) At, Bt, Ct.
Bài 1.2. Hãy nhân các ma trận 3 1  1 3 1  2 1 1 a) −1 ; b) 2 1   ; −1 2 2 1 3 0 1 1 0  3 1 1 1 1 1 − c) 2 1 2 2    −1 1  1 2 3 1 0 1
Bài 1.3. Thực hiện phép tính  2 2 1 1 1 1n cos ϕ n a) 3 1 0 b) c) − sin ϕ   0 1 sin ϕ cos ϕ 0 1 2
Bài 1.4. Hãy tính AB − BA nếu  1 2    − −1 4 1 1 a) A = 2 1 2   ; B = −4 2 0 . 1 2 3 1 2 1  2 1 0  3 1 2 − a) A = 1 1 2 3   ; B =  −2 4  . −1 2 1 −3 5 −1
Bài 1.5. Hãy tính f(A) với 1 0 1 − f (x) = x2 1 − 5x + 3 và A =  −1 2  1 2 0     Bài 1.6. 2 A = −1 , B = −1 2 3 1 1 4 1
Hãy tính: At, Bt, AtBt, BtAt, (AB)t, (BA)t, (A + B)t. Bài 1.7. a) Tính An với: 2 1 1  1 1 1 0 1  A = = −1 1 2 2 −1 1 0 3 1 1 b) Tính B4 với:  √ 2 3 1 √3 3  2 3 0  √3  B = = − −3 1 2 √ √ √ 6 −1 3 0 2 + 3 1 3 II. Tính định thức
Bài 2.1. Tính định thức sau  1 1 1  0 1 1 1 1 1  1 2 4          a)   1 0 1 1 2 3    −1 0 1 b)   c)   . d) −2 7 −2          −1 −1 0 1 1 0 1 3 6  2 −1 8      1 a bc  1 e2 e  1 a a2   e)        e 1 e2  f) 1 b b2 g) 1 b ac     1 c ab  e2 e 1  1 c c2  
Bài 2.2. Tính định thức cấp bốn  3 1 1 1  1 1 1 1  1 1 1 1  1 2 3 4          1 3 1 1  1 2 3 4  1 2 3 4  2 1 4 3 1)           2)   3)   4)    1 1 3 1  1 3 6 10 1 4 9 16 3 4 1 2  1 1 1 3  1 4 10 20 1 8 27 64 4 3 2 1         1 1 1 1   0 1 1 1  1 2 3 4         −a b c d  1 1 1 1 0 a b 2 3 4 1   5)  −1 −  6)   7)   8)  b −a d c          1 −1 1 1 −  1 a 0 c 3 4 1 2  c d −a b  1 1  1 b c 0 4 3 2 1    − −1 1       d c b a − 
Bài 2.3. a) Tính định thức  1 0 1  −1 −     0 −1 −1 1     a b c d    −1 −1 1 0 
bằng cách khải triển nó theo dòng ba. 2 b) Tính định thức  2 1 1 x    1 2 11 y      1 1 2 z  1 1 1 t   
bằng cách khải triển nó theo cột bốn.
Bài 2.4. Tính các định thức cấp n  1 2 3   x  1 + x 1 1   · · · n  1 2 3 · · · n   · · ·     1 x   1 1 + 2 3 x 1  −1 0 3 · · · n  · · · n  a)  · · ·  b)   c)     −1 −2 0 · · · n  1 2 x3 · · · n   · · ·       1 1  · · ·  · · ·   · · · 1 + x     −1 −2 −3 · · · n  1 2 3 · · · xn  x + a    1 a2 a3 a x + 1 2 3  · · · n   · · · n       a1 x + a2 a3 a · · · n   1 x + 2 3 · · · n  d)  a    1 a2 x + a3 a e) 1 2 x + 3  · · · n   · · · n       · · ·   · · ·       a1 a2 a3 a · · · x + n   1 2 3 · · · x + n     −a1 a1 0 · · · 0 0   x a a a · · ·       0 −a2 a2 · · · 0 0   a x a a · · ·   0 0  f)   h)  −a3 · · · 0 0   a a x a · · ·       · · ·  · · ·       0 0 0 · · · −an an   a a a x · · ·     1 1 · · · 1 1 
Bài 2.5. Sử dụng định lý Laplace tính định thức.  1 1 1 0 0       −1 0 1 0 0       1 2 3 0 0   1 −1 1 1 1  a) 0 1 1 1 1  b)  1 0     −1 0 0       0 x1 x2 x3 x4  1 0 1 0 0       0 x2 x2 x2 x2 1 1 1 1 1 1 2 3 4  − 
III. Tìm ma trận nghịch đảo
Bài 3.1. Tìm ma trận nghịch đảo của các ma trận sau bằng hai cách:    1 3 1 2 3 −5 7 1 2 − 0 1 2 3 a) A = b) B = 0 1 2 c) C =  −  0 1    0 0 1 2  0 0 1   0 0 0 1  1      −1 2 1 1 2 1 −1 −1 d) D = e) 2 3 2 f) 1 1 1 −1 2 1 E =   F = − −  2 −3 2 1 3 1 − 2 2 0 3  1   1 1 1 1   2 1 1 −2 1 1 − 1 1 1 g) G = 1 2 1 h) H = −1 4 −2 3  p) H =  −1 −     2 0 1 3   1  1 1 2    −1 1 1 −  −2 6 0 5 1 1 − −1 1 1 1 0 0 3 2 0 0 q) H =    1 1 3 4   2 −1 2 3
Bài 3.2. Giải phương trình ma trận: 2 5 4  a) X = −6 1 . 1 3 2 1 0  2 1 2 1 b) X = 2 1 3 2   . 2 − 1 2 1     c) X −3 2 = −2 4 . 3 2 5 −3 3 −1  1    −1 1 1 1 1 −1 d) 1 0 2 2 −1 2 1 X =   . −2 3 1 1 −2 2 0 1 1 1   − 1 −1 3 e) X 2 1 0 4 3 2   =   . 1 −1 1 1 −2 5
IV. Tìm hạng của ma trận
Bài 4.1. Tìm hạng của ma trận sau 1 0 1 0 0 14 12 6 8 2  1 1 0 0 0 6 104 21 9 17 a)   b)    0 1 1 0 0  7 6 3 4 1      0 1 1 0 0 35 30 15 20 5
Bài 4.2. Dùng phép biến đổi sơ cấp tìm hạng của ma trận theo a :  1  0 4 10 1  −1 2 3 4 2 1 4 8 18 7  −1 2 0  a)   b) a 2 1 1 3   a 18 40 17      1 5  1 7 17 3  −8 5 −12 3 −7 8 9 13
Bài 4.3 Tìm hạng của ma trận 4  t 1    −1 2 a 1 1 1 a) t b) 1 a 1 a  −1 2 5   −5 1 −1 1 1 1 a a2  t 1 1 1 3 t 1 2 1 t 1 1 1 4 7 2 c)      d) 1 1 t 1 1 10 17 4     1 1 1 t 4 1 3 3
4.4 Tìm hạng của ma trận theo k 1 k    −1 2 1 1 1 1 a) 2 b) 0  −1 k 5  −1 2 k 1 10 6 1 1 0 k 2  1 7 17 3 1 k k  3 1 1 4 c)    d) k 1 k k 4 10 1     k k 1 2 2 4 3 5