Úloha 5.2.9 - hodnosť s parametrom
Posted: Fri Dec 20, 2024 10:15 pm
$
1)
A = \begin{pmatrix}
1 & c & -1 & 2 \\
2 & -1 & c & 5 \\
1 & 10 & -6 & 1
\end{pmatrix}
\begin{matrix}
<-\\
\phantom{2}\\
<-
\end{matrix}
\sim$ $
\begin{pmatrix}
1 & 10 & -6 & 1 \\
2 & -1 & c & 5 \\
1 & c & -1 & 2
\end{pmatrix}
\begin{matrix}
\phantom{1}\\
+(-2)I\\
-I
\end{matrix}
\sim$ $
\begin{pmatrix}
1 & 10 & -6 & 1 \\
0 & -21 & c+12 & 3 \\
0 & c-10 & 5 & 1
\end{pmatrix}
\begin{matrix}
\phantom{1}\\
\phantom{2}\\
+(\frac{c-10}{21})II
\end{matrix}
\sim$ $
\begin{pmatrix}
1 & 10 & -6 & 1 \\
0 & -21 & c+12 & 3 \\
0 & 0 & \frac{c^2+2c-15}{21} & \frac{c-3}{7}
\end{pmatrix}
\begin{matrix}
\phantom{1}\\
\phantom{2}\\
⊙ 21
\end{matrix}
\sim$ $
\begin{pmatrix}
1 & 10 & -6 & 1 \\
0 & -21 & c+12 & 3 \\
0 & 0 & c^2+2c-15 & 3(c-3)
\end{pmatrix}
\sim$ $
\begin{pmatrix}
1 & 10 & -6 & 1 \\
0 & -21 & c+12 & 3 \\
0 & 0 & (c-3)(c+5) & 3(c-3)
\end{pmatrix}
$
$
c-10+x\cdot(-21)=0; -21x=10-c; x=\frac{c-10}{21};
(c+12)\cdot(\frac{c-10}{21})=\frac{(c+12)(c-10)}{21}=\frac{c^2-10c+12c-120}{21}=\frac{c^2+2c-120}{21};
$
$
5+\frac{c^2+2c-120}{21}=\frac{c^2+2c-15}{21};
$
$
\frac{c-10}{21}\cdot 3=\frac{3c-30}{21}; 1+\frac{3c-30}{21}=\frac{3c-9}{21}=\frac{c-3}{7};
$
Matica A je ekvivalentná matici, ktorá má trojuholníkový tvar aj ak c=3 => bude hodnosť 2, v iných prípadoch bude 3.
JG: OK, 2 body
Kolega Martin Sleziak ešte napísal komentár, podľa ktorého sa dá výpočet máličko zjednodušiť, ale aj vaše riešenie je v poriadku.
1)
A = \begin{pmatrix}
1 & c & -1 & 2 \\
2 & -1 & c & 5 \\
1 & 10 & -6 & 1
\end{pmatrix}
\begin{matrix}
<-\\
\phantom{2}\\
<-
\end{matrix}
\sim$ $
\begin{pmatrix}
1 & 10 & -6 & 1 \\
2 & -1 & c & 5 \\
1 & c & -1 & 2
\end{pmatrix}
\begin{matrix}
\phantom{1}\\
+(-2)I\\
-I
\end{matrix}
\sim$ $
\begin{pmatrix}
1 & 10 & -6 & 1 \\
0 & -21 & c+12 & 3 \\
0 & c-10 & 5 & 1
\end{pmatrix}
\begin{matrix}
\phantom{1}\\
\phantom{2}\\
+(\frac{c-10}{21})II
\end{matrix}
\sim$ $
\begin{pmatrix}
1 & 10 & -6 & 1 \\
0 & -21 & c+12 & 3 \\
0 & 0 & \frac{c^2+2c-15}{21} & \frac{c-3}{7}
\end{pmatrix}
\begin{matrix}
\phantom{1}\\
\phantom{2}\\
⊙ 21
\end{matrix}
\sim$ $
\begin{pmatrix}
1 & 10 & -6 & 1 \\
0 & -21 & c+12 & 3 \\
0 & 0 & c^2+2c-15 & 3(c-3)
\end{pmatrix}
\sim$ $
\begin{pmatrix}
1 & 10 & -6 & 1 \\
0 & -21 & c+12 & 3 \\
0 & 0 & (c-3)(c+5) & 3(c-3)
\end{pmatrix}
$
$
c-10+x\cdot(-21)=0; -21x=10-c; x=\frac{c-10}{21};
(c+12)\cdot(\frac{c-10}{21})=\frac{(c+12)(c-10)}{21}=\frac{c^2-10c+12c-120}{21}=\frac{c^2+2c-120}{21};
$
$
5+\frac{c^2+2c-120}{21}=\frac{c^2+2c-15}{21};
$
$
\frac{c-10}{21}\cdot 3=\frac{3c-30}{21}; 1+\frac{3c-30}{21}=\frac{3c-9}{21}=\frac{c-3}{7};
$
Matica A je ekvivalentná matici, ktorá má trojuholníkový tvar aj ak c=3 => bude hodnosť 2, v iných prípadoch bude 3.
JG: OK, 2 body
Kolega Martin Sleziak ešte napísal komentár, podľa ktorého sa dá výpočet máličko zjednodušiť, ale aj vaše riešenie je v poriadku.