Câu 2 (Lms) :: Biện Luận Theo A Hạng Của Ma Trận Theo Một Hoặc Nhiều Tham Số

Biện luận hạng của ma trận theo tham số

Tương từ như tìm hạng của ma trận mang lại trước ta hoàn toàn có thể sử dụng phép chuyển đổi Gauss hoặc áp dụng định thức baoquanh (định thức con bao gồm cấp k của ma trận). Giả dụ ma trận buộc phải biện luận hạng là một trong những ma trận vuông ta rất có thể biệnluận hạng của nó theo định thức của ma trận đó.

Bạn đang xem: Biện luận theo a hạng của ma trận

Các đặc điểm về hạng của ma trận

a)

b) Nếu là một trong ma trận vuông cấp khi đó phụ thuộc vào tính hóa học này bạn có thể dùngđịnh thức nhằm tìm hay biện luận hạng của một ma trận vuông;

c) Nếu là một trong ma trận vuông cấp lúc đó hệ véctơ loại (hệ véctơ cột) của ma trận tự do tuyến tính khi vàchỉ khi

Hạng của ma trận phụ hợp

Định lí. Mang đến ma trận và là ma trận phụ thích hợp của khi ấy ta có:

a)

b)

c)

Ví dụ 1: đến ma trận Biện luận theo hạng của ma trận là ma trận phụ phù hợp của

Giải. Ta có:

+) Nếu

+) Nếu

r(A) = r(A′); A n r(A) = n ⇔ det(A) ≠ 0,

A n Ar(A) = n.

A = (aij)n×n, n ≥ 2 A∗ A,r(A) = n ⇔ r(A∗) = n;r(A) = n − 1 ⇔ r(A∗) = 1;r(A) ≤ n − 2 ⇔ r(A∗) = 0.

A =⎛⎜ ⎜⎜⎝

1 2 m 1−3 4 2 14 −3 2 1−1 2 1 3

⎞⎟ ⎟⎟⎠

. M A∗

A.A =⎛⎜ ⎜⎜⎝

1 2 m 1−3 4 2 14 −3 2 1−1 2 1 3

⎞⎟ ⎟⎟⎠−−−−−−−−−−→⎛⎜ ⎜⎜⎝−1 2 1 3−3 4 2 14 −3 2 1

1 2 m 1

⎞⎟ ⎟⎟⎠−−−−−−→⎛⎜ ⎜⎜⎝−1 2 1 30 −2 −1 −0 5 6 13

0 4 m + 1 4

⎞⎟ ⎟⎟⎠−−−−−−→⎛⎜ ⎜⎜⎝−1 2 1 30 −2 −1 −0 0 7 −

0 0 m − 1 −

⎞⎟ ⎟⎟⎠−−−−−−−−−−→⎛⎜ ⎜⎜⎝−1 2 1 30 −2 −1 −0 0 7 −

0 0 0 14(m − 7)

⎞⎟ ⎟⎟⎠.

doi_cho_d 1 &d 4

−3d 1 +d 24d 1 +d 3d 1 +d 4 5d 2 chiều 22 +2d+d 43

−(m−1)d 3 +7d 4

m ≠ 7 ⇒ r(A) = 4 ⇒ r(A∗) = 4;m = 7 ⇒ r(A) = 3 = 4 − 1 ⇒ r(A∗) = 1.

Câu 1 Tìm nhằm ma trận có hạng nhỏ dại nhất.

Câu 2 Tìm nhằm ma trận gồm hạng béo nhất.

Câu 3 Tìm nhằm hạng của ma trận sau bé dại nhất, với

Câu 4 cho ma trận chứng tỏ rằng với tất cả thì

Câu 5 Tìm nhằm hạng của ma trận lớn nhất.

Câu 6 Tìm để ma trận tất cả hạng nhỏ tuổi nhất.

Câu 7 Biện luận theo hạng của ma trận

Câu 8 Biện luận theo hạng của ma trận

Câu 9 search số thực để ma trận gồm hạng bé bỏng nhất.

Câu 10 Tìm để ma trận bao gồm hạng bởi 2.

Câu 11 Biện luận theo hạng của ma trận

Câu 12 Tìm để hạng của ma trận nhỏ tuổi nhất.

THI ONLINE - - BIỆN LUẬN HẠNG CỦA MATRẬN THEO THAM SỐ

*Biên soạn: Thầy Đặng Thành Nam
Video bài xích giảng với lời giải chi tiết chỉ tất cả tại thamluan.com (thamluan.com)Thời gian có tác dụng bài: 180 phút (không kể thời gian giao đề)

Họ, tên thí sinh:............................................................................... Trường: ............................................................

m A =

⎛⎜⎝1 2 −1 −

2 m + 4 −2 −3 m + 6 −3 m − 3

⎞⎟⎠

m A =

⎛⎜⎝1 2 −1 −

2 m + 4 −2 −3 m + 6 −3 m − 3

⎞⎟⎠

a A =

⎛⎜ ⎜⎜⎝3 1 4 1

a 2 3 13 −1 1 03 3 7 2

⎞⎟ ⎟⎟⎠.A =⎛⎜⎝1 2 3 4

m 1 2 − 3 1 −4 2

⎞⎟⎠

. M r(A) = 3.

m A =

⎛⎜⎝

3 m 0 3m 2 1 22 1 −2 2

⎞⎟⎠

m A =

⎛⎜⎝

m 2 −1 3 2 m 1 2 3 1 2 0

⎞⎟⎠

m A =

⎛⎜⎝2 3 1 2−1 2 3 4

−1 9 10 m

⎞⎟⎠.

m A =

⎛⎜⎝

1 m −1 22 −1 m 51 10 −6 1

⎞⎟⎠.

a A =

⎛⎜⎝

2 2 − a 4 a 21 1 − a 2 03 3 − 2a 8 − a 4

⎞⎟⎠

m A =

⎛⎜⎝

1 2 m m + 12 m + 2 2 m + 1 2 m + 41 4 − m m − 1 2 m − 4

⎞⎟⎠

m A =

⎛⎜ ⎜⎜⎝

m 2 2 2 2 m 2 2 2 2 m 2 2 2 2 m

⎞⎟ ⎟⎟⎠.

m A =

⎛⎜⎝1 −1 2 3−1 1 3 −

1 −1 7 m

⎞⎟⎠

Câu 24 Tìm để hạng của ma trận nhỏ tuổi nhất.

Câu 25 mang đến là những số thực không giống 0, biện luận hạng của ma trận

Câu 26 mang đến là những số thực không đồng thời bởi 0, biện luận hạng của ma trận

Câu 27 Tìm để hạng của ma trận nhỏ tuổi nhất.

Câu 28 Tìm nhằm hạng của ma trận mập nhất; nhỏ nhất.

Câu 29 Biện luận theo hạng của ma trận

Câu 30 mang lại ma trận Biện luận theo hạng của ma trận là ma trận

phụ hòa hợp của

Câu 31 mang lại ma trận Biện luận theo hạng của ma trận là ma trận

phụ thích hợp của

Câu 32 cho những số thực dương thoả mãn cùng ma trận Biện

luận theo hạng của ma trận

a, b A =

⎛⎜⎝1 −1 1 1

a 3 b −5 b 4 2

⎞⎟⎠

b, c, d

A =⎛⎜⎜⎜⎝2 + ++ 2 ++ + 2⎞⎟⎟⎟⎠.

bc

cb

d c

cdbc

cb

d b

bddc

cd

db

bd a, b

An =

⎛⎜ ⎜⎜ ⎜⎜⎜⎝

a b b... B b a b... B b b a... B...............b b b... A

⎞⎟ ⎟⎟ ⎟⎟⎟⎠.

a, b, c A =

⎛⎜⎝

1 −2 0 a + 1 b −c2 3 −1 2 b −a b − trăng tròn −7 1 c 2 c − 1 2 a

⎞⎟⎠

m A =

⎛⎜ ⎜⎜⎝1 1 0 2

1 1 m đôi mươi 3 m 2 m2 −4m −m 2 −3m + 3

⎞⎟ ⎟⎟⎠

m A =

⎛⎜ ⎜⎜⎜⎜ ⎜⎝1 3 1 0 2

1 2 1 m 11 0 4 4 m −0 0 3 m 2 m2 3 −4 m m + 1

⎞⎟ ⎟⎟⎟⎟ ⎟⎠.A =⎛⎜ ⎜⎜⎝

1 2 m 1−3 4 2 14 −3 2 1−1 2 1 3

⎞⎟ ⎟⎟⎠

. M A∗

A.A =⎛⎜ ⎜⎜⎝

1 1 2 m2 1 −1 98 m 3 2−6 0 0 9

⎞⎟ ⎟⎟⎠

. M A∗

A.

a, b a + b > 2 A =

⎛⎜ ⎜⎜⎝

1 a 1 ba 1 b 11 b 1 a b 1 a 1

⎞⎟ ⎟⎟⎠.

a, b A.

Câu 33 mang đến ma trận Tìm nhằm ma trận có hạng bé dại nhất.

Câu 34 Biện luận hạng của ma trận

Câu 35 Tìm để ma trận bao gồm hạng phệ nhất; nhỏ nhất.

Câu 36 Tìm nhằm ma trận tất cả hạng mập nhất; nhỏ nhất.

Câu 37 Biện luận hạng của ma trận

Câu 38 Biện luận theo hạng của ma trận

Câu 39 Tìm nhằm ma trận tất cả hạng nhỏ bé nhất.

Câu 40 Biện luận hạng của ma trận

Câu 41 Tìm để ma trận có hạng khủng nhất; nhỏ dại nhất.

Câu 42 Biện luận hạng của ma trận theo tham số

Câu 43 Biện luận hạng của ma trận

Câu 44 Biện luận hạng của ma trận

Câu 45 Biện luận hạng của ma trận

A =⎛⎜ ⎜⎜⎝3 1 1 4

a 4 10 11 7 17 32 2 4 3

⎞⎟ ⎟⎟⎠

. A A

A =⎛⎜⎝

1 a −1 22 −1 a 51 10 −6 1

⎞⎟⎠.

m A =

⎛⎜ ⎜⎜⎝1 2 1 12 3 2 0

1 − m 2 −1 0 m + 3 1 1 1 5

⎞⎟ ⎟⎟⎠

m A =

⎛⎜ ⎜⎜⎝1 2 1 12 3 2 0

m + 1 −1 0 m + 3 1 1 m −

⎞⎟ ⎟⎟⎠A =⎛⎜ ⎜⎜⎝2 2 3 42 −2 1 −3 4 −1 2

7 0 1 m

⎞⎟ ⎟⎟⎠.

m, n A =

⎛⎜⎝

1 1 m 22 −1 2 14 1 0 n

⎞⎟⎠.

m A =

⎛⎜⎝

m 1 3 1 −2 m 3 1 3

⎞⎟⎠A =⎛⎜ ⎜⎜⎝1 −1 0 −

−3 2 a + 1 32 a + 1 −1 0 1−2 2 1 3

⎞⎟ ⎟⎟⎠.

a A =

⎛⎜⎝

2 2 − a 4 a 21 1 − a 2 04 4 − 3a 10 − a 4

⎞⎟⎠A =⎛⎜⎝1 1 −

2 1 m1 m 3

⎞⎟⎠

m.

A =⎛⎜⎝

m 5 m −m2 m m 10 m−m −2m −3m

⎞⎟⎠.A =⎛⎜ ⎜⎜⎝3 1 1 4

m 4 10 1 1 7 17 3 2 2 4 1

⎞⎟ ⎟⎟⎠.A =⎛⎜ ⎜⎜⎝−1 0 2 1 02 0 −1 2 21 1 1 3 2

−2 −1 1 m −

⎞⎟ ⎟⎟⎠.

Câu 4 Có

Câu 5 Ta có:

Vậy

Câu 6 phát triển thành đổi:

Vậy với mọi

Câu 7 Có

Nếu
Nếu

Câu 8 đổi thay đổi:

Nếu
Nếu

D 234123 =∣∣∣∣2 3 41 2 −1 4 2∣∣∣∣

= 15 ≠ 0 ⇒ r(A) = 3, ∀m.

A =⎛⎜⎝

3 m 0 3m 2 1 22 1 −2 2

⎞⎟⎠−−−−−−−−→⎛⎜⎝

3 m 0 32 2 1 m2 1 −2 2

⎞⎟⎠−−−−→⎛⎜⎝

1 m − 2 −1 3 − mét vuông 2 1 m2 1 −2 2

⎞⎟⎠−−−−−→⎛⎜⎝

1 m − 2 −1 3 − m0 −2m + 6 3 3 m − 60 −2m + 5 0 2 m − 4

⎞⎟⎠−−−−−−−−→⎛⎜⎝

1 −1 m − 2 3 − m0 3 −2m + 6 3 m − 60 0 −2m + 5 2 m − 4

⎞⎟⎠−−−−−−−−−−−−−−→⎛⎜⎝

1 −1 m − 2 3 − m0 3 −2m + 6 3 m − 60 0 0 (2m − 3)(m − 2)

⎞⎟⎠.

doi_cho_c 1 &c 4

−d 2 +d 1 −2 −2dd 11 ++dd 23

doi_cho_c 2 &c 3

(2m−5)d 2 +(−2m+6)d 3

r(A)max = 3 ⇔ (2m − 3)(m − 2) ≠ 0 ⇔ m ≠ 2; m ≠ 32.

A =⎛⎜⎝

m 2 −1 3 2 m 1 2 3 1 2 0

⎞⎟⎠−−−−−−−−−→⎛⎜⎝

−1 3 m 2 1 2 2 m 2 0 3 1

⎞⎟⎠−−−−→⎛⎜⎝

−1 3 m 2 0 5 m + 2 m + 2 0 6 2 m + 3 5

⎞⎟⎠−−−−−−→⎛⎜⎝

−1 3 m 2 0 5 m + 2 m + 2 0 0 4 m + 3 −6m + 13

⎞⎟⎠−−−−−→⎛⎜⎝

−1 3 6 m + 8 2 0 5 10(m + 2) m + 2 0 0 70 −6m + 13

⎞⎟⎠.

doi_cho_c1&c 3doi_cho_c2&c 4

d 1 +d 22 d 1 +d 3 −6d 2 +5d 3

4 c3+6c 2

m ∈ R ⇒ r(A) = 3.

A =⎛⎜⎝2 3 1 2−1 2 3 4

−1 9 10 m

⎞⎟⎠−−−−→⎛⎜⎝2 3 1 20 7 7 10

0 21 21 2 m + 2

⎞⎟⎠−−−−−→⎛⎜⎝2 3 1 trăng tròn 7 7 10

0 0 0 2 m − 28

⎞⎟⎠.

d 1 +2d 2d 1 +2d 3 −3d 2 +d 3

2 m − 28 = 0 ⇔ m = 14 ⇒ r(A) = 2.2 m − 28 ≠ 0 ⇔ m ≠ 14 ⇒ r(A) = 3.

A =⎛⎜⎝

1 m −1 22 −1 m 51 10 −6 1

⎞⎟⎠−−−−−→⎛⎜⎝

1 m −1 đôi mươi −2m − 1 m + 2 10 −m + 10 −5 −

⎞⎟⎠−−−−−−−−−→⎛⎜⎝

1 2 −1 m0 1 m + 2 −2m − 10 −1 −5 −m + 10

⎞⎟⎠−−−−→⎛⎜⎝

1 2 −1 m0 1 m + 2 −2m − 10 0 m − 3 −3m + 9

⎞⎟⎠.

−2d 1 +d 2−d 1 +d 3

doi_cho_c2&c 4 d2+d 3

m = 3 ⇒ r(A) = 2;m ≠ 3 ⇒ r(A) = 3.

Câu 9 Ta có:

Suy ra Vậy

Câu 10 Ta có:

Câu 11 Có

Nếu
Nếu
Nếu (bạn gọi tự kiểm tra).

Câu 12 Ta có

Vậy

A =⎛⎜⎝

2 2 − a 4 a 21 1 − a 2 03 3 − 2a 8 − a 4

⎞⎟⎠−−−−−−−−−→⎛⎜⎝

1 1 − a 2 02 2 − a 4 a 23 3 − 2a 8 − a 4

⎞⎟⎠−−−−−→⎛⎜⎝

1 1 − a 2 00 a 0 a đôi mươi a 2 − a 4

⎞⎟⎠−−−−→⎛⎜⎝

1 1 − a 2 00 a 0 a đôi mươi 0 2 − a 4 − a 2

⎞⎟⎠.

doi_cho_d 1 &d 2

−2 −3dd 1 +d 2 1 +d 3 −d 2 +d 3

a = 0 ⇒ r(A) = 2; a = 2 ⇒ r(A) = 2; a ∉ 0, 2 ⇒ r(A) = 3. R(A)min = 2 ⇔ a = 0; a = 2.

A =⎛⎜⎝

1 2 m m + 12 m + 2 2 m + 1 2 m + 41 4 − m m − 1 2 m − 4

⎞⎟⎠−−−−−→⎛⎜⎝

1 2 m m + 10 m − 2 1 đôi mươi 2 − m −1 m − 5

⎞⎟⎠−−−→⎛⎜⎝

1 2 m m + 10 m − 2 1 đôi mươi 0 0 m − 3

⎞⎟⎠

⇒ r(A) = 2 ⇔ m − 3 = 0 ⇔ m = 3.

−2d 1 +d 2−d 1 +d 3

d 2 +d 3

det(A) =

∣ ∣ ∣ ∣ ∣ ∣

m 2 2 2 2 m 2 2 2 2 m 2 2 2 2 m

∣ ∣ ∣ ∣ ∣ ∣=∣ ∣ ∣ ∣ ∣ ∣

m + 6 2 2 2m + 6 m 2 2m + 6 2 m 2m + 6 2 2 m

∣ ∣ ∣ ∣ ∣ ∣

(c 4 + c 3 + c 2 + c 1 )

= (m + 6)

∣ ∣ ∣ ∣ ∣ ∣1 2 2 2

1 m 2 21 2 m 21 2 2 m

∣ ∣ ∣ ∣ ∣ ∣

= (m + 6)

∣ ∣ ∣ ∣ ∣ ∣1 2 2 2

0 m − 2 0 00 0 m − 2 00 0 0 m − 2

∣ ∣ ∣ ∣ ∣ ∣

−d1 + d 2 −d 1 + d 3 −d 1 + d 4

= (m − 2) 3 (m + 6).

det(A) ≠ 0 ⇔ m ∉ 2, −6 ⇒ r(A) = 4;m = 2 ⇒ r(A) = 1;m = −6 ⇒ r(A) = 3

A =⎛⎜⎝1 −1 2 3−1 1 3 −

1 −1 7 m

⎞⎟⎠−−−−−→⎛⎜⎝1 −1 2 30 0 5 2

0 0 5 m − 3

⎞⎟⎠−−−−→⎛⎜⎝1 −1 2 30 0 5 2

0 0 0 m − 5

⎞⎟⎠.

Xem thêm: Cách Giải Và Biện Luận Phương Trình Bậc 2 Một Ẩn Thông Dụng Nhất

d 1 +d 2−d 1 +d 3 −d 2 +d 3

r(A)min = 2 ⇔ m − 5 = 0 ⇔ m = 5.

Câu 16 Ta có

+) Nếu

+) Nếu

Câu 17 Ta có:

+)+)

Câu 18 Ta có:

+) Nếu

+) Nếu

Câu 19 Ta có:

+) Nếu

+) Nếu

A =⎛⎜ ⎜⎜⎝

2 1 m 3−1 2 1 44 3 2 1−3 4 1 2

⎞⎟ ⎟⎟⎠−−−−−−−−−→⎛⎜ ⎜⎜⎝−3 4 1 2−1 2 1 44 3 2 1

2 1 m 3

⎞⎟ ⎟⎟⎠−−−→⎛⎜ ⎜⎜⎝1 7 3 3−1 2 1 44 3 2 1

2 1 m 3

⎞⎟ ⎟⎟⎠−−−−−→⎛⎜ ⎜⎜⎝1 7 3 30 9 4 70 −25 −10 −

0 −13 m − 6 −

⎞⎟ ⎟⎟⎠−−−−−−→⎛⎜ ⎜⎜⎝1 7 3 30 9 4 70 0 10 76

0 0 9 m − 2 64

⎞⎟ ⎟⎟⎠−−−−−−−→⎛⎜ ⎜⎜⎝1 7 3 30 9 4 70 0 10 76

0 0 36(19m − 22) 0

⎞⎟ ⎟⎟⎠.

doi_cho_d 1 &d 4 d 3 +d 1

d −4 1 +dd 2−2d 1 +d 3 1 +d 4

2513 dd 2 +9d 3 2 +9d 4

−64d 3 +76d 3

m = 2219 ⇒ r(A) = 3;

m ≠ 2219 ⇒ r(A) = 4.

A =⎛⎜⎝

1 −a a 2 aa −a 2 a 1a 1 −a 3

⎞⎟⎠−−−−−→⎛⎜⎝

1 −a a 2 a0 0 a − a 3 1 − a trăng tròn 1 + a 2 −2a 3 1 − a 2

⎞⎟⎠−−−−−−−−−→⎛⎜⎝

1 −a a 2 a0 1 + a 2 −2a 3 1 − a đôi mươi 0 a − a 3 1 − a 2

⎞⎟⎠.

− −adad 1 +d 2 1 +d 3

doi_cho_d 2 &d 3

r(A) = 3 ⇔ < a − a 3 ≠ 0 1 − a 2 ≠ 0

⇔ a ≠ ±1.

r(A) = 2 ⇔ { a − a

3 = 0

1 − a 2 = 0

⇔ a = ±1.

det(A) =

∣∣∣∣

5 b + 1 2 b 4 b + 14 b − 1 b − 1 4 b − 12(3b + 1) 2 b 5 b + 2

∣∣∣∣

= b(b − 1)(b + 1).

b ≠ 0; b ≠ ±1 ⇒ r(A) = 3;b ∈ 0; −1; 1 ⇒ D 1212 = (5b + 1)(b − 1) − 2b(4b − 1) = −3b 2 − 2b − 1 ≠ 0, ∀b ⇒ r(A) = 2.

det(A) =

∣∣∣∣

3 a 2 a + 1 a + 12 a − 1 2 a − 1 a − 24 a − 1 3 a 2 a

∣∣∣∣

= (a + 1)(a − 1) 2.

a ≠ ±1 ⇒ r(A) = 3;a ∈ −1; 1 ⇒ D 1312 = 3a(a − 2) − (2a − 1)(a + 1) = a 2 − 7a + 1 ≠ 0 ⇒ r(A) = 2.

Câu 20 Ta có

+) Nếu

+) Nếu

Vậy

Câu 21 Giải. Ta có:

Vậy

Câu 22 Giải. Ta có:

+)+)

det(A) =

∣∣∣∣

m m m + 1m m m − 1m + 1 m 2 m + 3

∣∣∣∣

= −2m.

m ≠ 0 ⇒ r(A) = 3; m = 0 ⇒ D 1323 = m(2m + 3) − (m + 1)(m − 1) = 1 ≠ 0 ⇒ r(A) = 2.r(A)min = 2 ⇔ m = 0.

A =⎛⎜⎝1 −1 1 1

m 3 k − 5 −2 4 k

⎞⎟⎠−−−−−−→⎛⎜⎝1 −1 1 1

0 m + 3 k − m −m − 50 3 −1 k − 5

⎞⎟⎠−−−−−−−−−→⎛⎜⎝1 −1 1 1

0 3 −1 k − 50 m + 3 k − m −m − 5

⎞⎟⎠−−−−−−−−−→⎛⎜⎝1 −1 1 1

0 3 −1 k − 50 0 3 k − 2m + 3 −(m + 3)(k − 5) − 3(m + 5)

⎞⎟⎠.

−md 1 +d 2−5d 1 +d 3

doi_cho_d 2 &d 3

−(m+3)d 2 +3d 3

r(A)min = 2 ⇔ { 3 k − 2m + 3 = 0 −(m + 3)(k − 5) − 3(m + 5) = 0 ⇔

⎡⎢ ⎢⎢ ⎢⎢⎣

{ k = 1 m = 3⎧⎨⎩

k = −m = −

.32A =⎛⎜⎝

a 1 1 1 1 1 a 1 1 a 1 1 a 1 a 2

⎞⎟⎠−−−−−−−−−→⎛⎜⎝

1 1 a 1 a 21 a 1 1 aa 1 1 1 1

⎞⎟⎠−−−−−→⎛⎜⎝

1 1 a 1 a đôi mươi a − 1 1 − a 0 a − a 20 1 − a 1 − a 2 1 − a 1 − a 3

⎞⎟⎠−−−→⎛⎜⎝

1 1 a 1 a đôi mươi a − 1 1 − a 0 a − a đôi mươi 0 (1 − a)(a + 2) 1 − a (1 − a)(a + 1) 2

⎞⎟⎠.

doi_cho_d 1 &d 3

−d 1 +d 2−ad 1 +d 3

d 2 +d 3

r(A)max = 3 ⇔ a ≠ 1.r(A)min = 1 ⇔ a = 1.

Câu
Câu

Câu 27 Ta có:

Vậy

Câu 28 Ta có:

Do đó

A =⎛⎜⎝

1 −2 0 a + 1 b −c2 3 −1 2 b −a b − 20 −7 1 c 2 c − 1 2 a

⎞⎟⎠−−−−−−→⎛⎜⎝

1 −2 0 a + 1 b −c0 7 −1 −2a − 2 + 2b −a − 2b b − 2 + 2c0 −7 1 c 2 c − 1 2 a

⎞⎟⎠−−−−→⎛⎜⎝

1 −2 0 a + 1 b −c0 7 −1 −2a − 2 + 2b −a − 2b b − 2 + 2c0 0 0 −2a + 2b + c − 2 −a − 2b + 2c − 1 2 a + b + 2c − 2

⎞⎟⎠.

−2d 1 +d 2

d 2 +d 3

r(A)min = 2 ⇔

⎧⎨⎩

−2a + 2b + c − 2 = 0−a − 2b + 2c − 1 = 0 2 a + b + 2c − 2 = 0

⇔⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩

a = −

b =

c =

.1 9 4 9 8 9A =⎛⎜ ⎜⎜⎝1 1 0 2

1 1 m 20 3 m 2 mét vuông −4m −m 2 −3m + 3

⎞⎟ ⎟⎟⎠−−−−−→⎛⎜ ⎜⎜⎝1 1 0 2

0 0 m 00 3 m 2 m0 −4m − 2 −m 2 −3m − 1

⎞⎟ ⎟⎟⎠−−−−−−−−−→⎛⎜ ⎜⎜⎝1 1 0 2

0 3 m 2 m0 0 m 00 −4m − 2 −m 2 −3m − 1

⎞⎟ ⎟⎟⎠−−−−−−−−−→⎛⎜⎜⎜⎜⎝1 1 0 2

0 3 m 2 m0 0 m 00 0 m 2 (4m + 5) 4 m 2 − 7m − 3

⎞⎟⎟⎟⎟⎠−−−−−−−−−−→⎛⎜ ⎜⎜⎝1 1 0 2

0 3 m 2 m0 0 m 00 0 0 4 m 2 − 7m − 3

⎞⎟ ⎟⎟⎠

−d 1 +d 2−2d 1 +d 4

doi_cho_d 2 &d 3

(4m+2)d 2 +3d 4

−m(4m+5)d 3 +d 4

r(A)max = 4 ⇔ { m ≠ 04 m 2 − 7m − 3 ≠ 0 ;r(A)min = 3 ⇔ < m = 04 m 2 − 7m − 3 = 0.

Câu 31Ta có

+) Nếu

+) Nếu

Câu 32 Đây là ma trận vuông vậy thứ nhất tính định thức của nó:

Do

+) Nếu

+) Nếu

Do đó

A =⎛⎜ ⎜⎜⎝

1 1 2 mét vuông 1 −1 98 m 3 2−6 0 0 9

⎞⎟ ⎟⎟⎠−−−−−→⎛⎜ ⎜⎜⎝

1 1 2 m0 −1 −5 9 − 2m0 m − 8 −13 2 − 8m0 6 12 6 m + 9

⎞⎟ ⎟⎟⎠−−−−−−−−→⎛⎜ ⎜⎜⎝

1 1 2 m0 −1 −5 9 − 2m0 0 27 − 5m −2m 2 + 17m − 700 0 −18 −6m + 63

⎞⎟ ⎟⎟⎠−−−−−−−−−−→⎛⎜⎜⎜⎝

1 1 2 m0 −1 −5 9 − 2m0 0 0 −3(2m 2 + 57m − 147)0 0 −18 −6m + 63

⎞⎟ ⎟⎟⎠−−−−−−−−−→⎛⎜ ⎜⎜⎝

1 1 2 m0 −1 −5 9 − 2m0 0 −18 −6m + 630 0 0 −3(2m 2 + 57m − 147)

⎞⎟ ⎟⎟⎠.

−2 −8dd 1 +d 26 d 1 +d 3 1 +d 4

(m−8)d 2 +d 36 d 2 +d 4

(27−5m)d 4 +18d 3

doi_cho_d 3 &d 4

2 m 2 + 57m − 147 ≠ 0 ⇒ r(A) = 4 ⇒ r(A∗) = 4;2 m 2 + 57m − 147 = 0 ⇒ r(A) = 3 = 4 − 1 ⇒ r(A∗) = 1.

det(A) =

∣ ∣ ∣ ∣ ∣ ∣

1 a 1 bố 1 b 11 b 1 ab 1 a 1

∣ ∣ ∣ ∣ ∣ ∣=∣ ∣ ∣ ∣ ∣ ∣

a + b + 2 a 1 tía + b + 2 1 b 1a + b + 2 b 1 aa + b + 2 1 a 1

∣ ∣ ∣ ∣ ∣ ∣

(c 4 +c 3 +c 2 +c 1 )

= (a + b + 2)

∣ ∣ ∣ ∣ ∣ ∣

1 a 1 b1 1 b 11 b 1 a1 1 a 1

∣ ∣ ∣ ∣ ∣ ∣

= (a + b + 2)

∣ ∣ ∣ ∣ ∣ ∣

1 a 1 b0 1 − a b − 1 1 − b0 b − a 0 a − b0 1 − a a − 1 1 − b

∣ ∣ ∣ ∣ ∣ ∣

= (a + b + 2)

∣∣∣∣

1 − a b − 1 1 − bb − a 0 a − b1 − a a − 1 1 − b

∣∣∣∣

= (a + b + 2)

∣∣∣∣

1 − a b − 1 1 − bb − a 0 a − b 0 a − b 0

∣∣∣∣

(−d 1 +d 3 )

= (a + b + 2)(a − b)(−1)3+2 ∣∣ ∣

1 − a 1 − bb − a a − b

∣∣∣ = (

a + b + 2)(a − b) 2 (a + b − 2).

a + b > 2 ⇒ det(A) = 0 ⇔ a = b. A ≠ b ⇒ det(A) ≠ 0 ⇒ r(A) = 4.

a = b ⇒ a = b > 1 ⇒ A =

⎛⎜ ⎜⎜⎝

1 a 1 aa 1 a 11 a 1 aa 1 a 1

⎞⎟ ⎟⎟⎠; D 1212 = ∣∣∣

1 aa 1

∣∣∣ = 1 −

a 2 ∣∣∣∣

1 a 1a 1 a1 a 1

∣∣∣∣= 0.

r(A) = 2.

Câu 35 chuyển đổi ma trận:

Câu 36 Có+)

+)

Với

Với

Vậy

Câu 37 Có thay đổi với dòng

A =⎛⎜ ⎜⎜⎝1 2 1 12 3 2 0

1 − m 2 −1 0 m + 3 1 1 1 5

⎞⎟ ⎟⎟⎠−−−−−−−−−−→⎛⎜ ⎜⎜⎝1 2 1 12 3 2 01 1 1 5

1 − m 2 −1 0 m + 3

⎞⎟ ⎟⎟⎠−−−−−−−−−−→⎛⎜ ⎜⎜⎝1 2 1 12 3 2 01 1 1 5

0 −1 1 − m 2 m + 3

⎞⎟ ⎟⎟⎠−−−−−−→⎛⎜ ⎜⎜⎝1 2 1 10 −1 0 −0 −1 0 4

0 −1 1 − m 2 m + 3

⎞⎟ ⎟⎟⎠−−−−−−→⎛⎜ ⎜⎜⎝1 2 1 10 −1 0 −0 0 0 6

0 0 1 − m 2 m + 5

⎞⎟ ⎟⎟⎠−−−−−−−−−−→⎛⎜ ⎜⎜⎝1 2 1 10 −1 −2 00 0 6 0

0 0 m + 5 1 − m 2

⎞⎟⎟⎟⎠−−−−−−−−→⎛⎜ ⎜⎜⎝1 2 1 10 −1 −2 00 0 6 0

0 0 0 1 − m 2

⎞⎟ ⎟⎟⎠

⇒ { r(A)min = 3 ⇔ 1 − m

2 = 0 ⇔ m = ±r(A)max = 4 ⇔ 1 − m 2 ≠ 0 ⇔ m ≠ ±.

doi_cho_d 3 &d 4

doi_cho_c 1 &c 3 −2d −d 1 +d 1 +d 32

−d 2 +d 3−d 2 +d 4 doi_cho_c 4 &c 3

− m+5 6 d 3 +d 4

det(A) = 4(m 2 + m − 2) = 4(m − 1)(m + 2).r(A)max = 4 ⇔ det(A) ≠ 0 ⇔ m ≠ 1; m ≠ −2.

Bài viết này thamluan.com giới thiệu đến chúng ta đọc lý thuyết và hạng của ma trận kèm những ví dụ và phân loại những dạng toán trường đoản cú cơ bản đến nâng cấp về hạng của ma trận:

*

Các dạng toán về ma trận nghịch hòn đảo và phương pháp giải

Định nghĩa hạng của ma trận

Xét ma trận $A=(a_ij)_m imes n.$ Đặt $A_i^d = (a_i1,a_i2,...,a_in);A_j^c = left( eginarray*20c a_1j \ a_2j \ ... \ a_nj endarray ight).$ Hạng của ma trận $A$ là hạng của hệ véctơ loại $left A_1^d,A_2^d,..,A_m^d ight$ với cũng chính là hạng của hệ véctơ cột $left A_1^c,A_2^c,...,A_n^c ight.$ Được kí hiệu là $r(A).$

Định thức bé của ma trận và quan hệ với hạng của ma trận

Hạng của một hệ véctơ

Các đặc điểm về hạng của ma trận

a) $r(A)=r(A");$

b) trường hợp $A$ là 1 trong ma trận vuông cung cấp $n$ khi ấy $r(A)=nLeftrightarrow det (A) e 0,$ dựa vào tính hóa học này chúng ta có thể dùng định thức nhằm tìm tốt biện luận hạng của một ma trận vuông;

c) ví như $A$ là một ma trận vuông cấp $n$ khi đó hệ véctơ loại (hệ véctơ cột) của ma trận $A$ chủ quyền tuyến tính khi còn chỉ khi $r(A)=n.$

Tổng hợp đề thi và giải cụ thể Đề giữa kì Đại số con đường tính Đại học tập bách khoa hà nội học kì 20191Tổng hợp đề thi và giải cụ thể Đề thân kì Giải tích 1 Đại học tập bách khoa hà nội thủ đô học kì 20191

1. Tìm kiếm hạng của ma trận đến trước

Để tìm kiếm hạng của ma trận đến trước ta có thể sử dụng phép chuyển đổi Gauss hoặc thực hiện định thức bảo phủ (định thức con bao gồm cấp k của ma trận). Cùng xem các ví dụ sau:

Câu 1:Tìm hạng của ma trận $A = left( eginarray*20c 1&0& - 1&2& - 1 \ 2& - 1&3&1&3 \ 3&2&0& - 1&2 \ 2&3& - 4&0& - 2 endarray ight).$

Giải.Ta có:

$egingathered A = left( eginarray*20c 1&0& - 1&2& - 1 \ 2& - 1&3&1&3 \ 3&2&0& - 1&2 \ 2&3& - 4&0& - 2 endarray ight)xrightarroweginsubarrayl - 2d_1 + d_2 \ - 3d_1 + d_3 \ - 2d_1 + d_4 endsubarray left( eginarray*20c 1&0& - 1&2& - 1 \ 0& - 1&5& - 3&5 \ 0&2&3& - 7&5 \ 0&3& - 2& - 4&0 endarray ight) hfill \ xrightarroweginsubarrayl 2d_2 + d_3 \ 3d_2 + d_4 endsubarray left( eginarray*20c 1&0& - 1&2& - 1 \ 0& - 1&5& - 3&5 \ 0&0&13& - 13&15 \ 0&0&13& - 13&15 endarray ight)xrightarroweginsubarrayl 2d_2 + d_3 \ 3d_2 + d_4 endsubarray left( eginarray*20c 1&0& - 1&2& - 1 \ 0& - 1&5& - 3&5 \ 0&0&13& - 13&15 endarray ight). hfill \ endgathered $

Vậy $r(A)=3.$

Câu 2:Cho $x,y,z$ là tía nghiệm của phương trình $t^3-2019t+4=0,$ tra cứu hạng của ma trận $A = left( eginarray*20c x&y&z \ y&z&x \ z&x&y endarray ight).$

Giải. Theo vi – ét gồm $x+y+z=0,xy+yz+zx=0,xyz=-4$ cùng

Do kia $r(A)le 2.$ còn mặt khác $D_12^12=xz-y^2Rightarrow y
D_12^12=xyz-y^3=-4-y^3=-2019yRightarrow D_12^12=-2019 e 0.$

Vậy $r(A)ge 2Rightarrow r(A)=2.$

Câu 3:Tìm hạng của ma trận $A = left( eginarray*20c 2& - 1&3 \ 0&3& - 1 \ - 2&4&2 \ 2&5&7 endarray ight).$

Giải.Ta có:

Vậy $r(A)=3.$

Câu 4:Tìm hạng của ma trận $A = left( eginarray*20c 1&2&3&4 \ - 1&3&0&1 \ 2&4&1&8 \ 1&7&6&9 \ 0&10&1&10 endarray ight)$ bằng cách thức định thức bao quanh.

Giải. Có $D_12^12 = left| eginarray*20c 1&2 \ - 1&3 endarray ight| = 5 e 0;D_123^123 = left| eginarray*20c 1&2&3 \ - 1&3&0 \ 2&4&1 endarray ight| = - 25 e 0;$

Kiểm tra các định thức cấp 4 phủ bọc định thức $D_123^123$ có

$D_1234^1234 = left| eginarray*20c 1&2&3&4 \ - 1&3&0&1 \ 2&4&1&8 \ 1&7&6&9 endarray ight| = 0;D_1235^1234 = left| eginarray*20c 1&2&3&4 \ - 1&3&0&1 \ 2&4&1&8 \ 0&10&1&10 endarray ight| = 0.$ Vậy $r(A)=3.$

Câu 5:Tìm hạng của ma trận bằng cách thức định thức bao quanh.

Giải.

Ta xét những định thức cấp cho 5 phủ quanh định thức cấp 4 trên

Vậy $r(A)=4.$

Câu 6:Tìm hạng của ma trận $A = left( eginarray*20c 2&3&4&...&n + 1 \ 3&4&5&...&n + 2 \ 4&5&6&...&n + 3 \ ...&...&...&...&... \ n + 1&n + 2&n + 3&...&2n endarray ight).$

Giải.Ta có

<egingathered A = left( eginarray*20c 2&3&4&...&n + 1 \ 3&4&5&...&n + 2 \ 4&5&6&...&n + 3 \ ...&...&...&...&... \ n + 1&n + 2&n + 3&...&2n endarray ight)xrightarrow - d_i + d_i + 1(i = 1,2,...,n - 1)left( eginarray*20c 2&3&4&...&n + 1 \ 1&1&1&...&1 \ 1&1&1&...&1 \ ...&...&...&...&... \ 1&1&1&...&1 endarray ight) hfill \ xrightarrow - d_i + d_i + 1(i = 2,...,n - 1)left( eginarray*20c 2&3&4&...&n + 1 \ 1&1&1&...&1 \ 0&0&0&...&0 \ ...&...&...&...&... \ 0&0&0&...&0 endarray ight) Rightarrow r(A) = 2. hfill \ endgathered >

Câu 7:Tìm hạng của ma trận $A = left( eginarray*20c 1&2& - 1&3&0 \ 2& - 1&1& - 1&4 \ 3&1&3&1&5 \ - 1&3& - 2&1& - 10 endarray ight).$

Giải.Có $D_1234^1234 = left| eginarray*20c 1&2& - 1&3 \ 2& - 1&1& - 1 \ 3&1&3&1 \ - 1&3& - 2&1 endarray ight| = 45 e 0 Rightarrow r(A) = 4.$

Câu 8:Tìm hạng của ma trận sau$A = left( eginarray*20c 1&2&...&n - 1&n \ n + 1&n + 2&...&n + n - 1&2n \ ...&...&...&...&... \ n^2 - 2n + 1&n^2 - 2n + 2&...&n^2 - 2n + n - 1&n^2 - n \ n^2 - n + 1&n^2 - n + 2&...&n^2 - n + n - 1&n^2 endarray ight).$

Giải.Có đổi khác ma trận:

<egingathered A = left( eginarray*20c 1&2&...&n - 1&n \ n + 1&n + 2&...&n + n - 1&2n \ ...&...&...&...&... \ n^2 - 2n + 1&n^2 - 2n + 2&...&n^2 - 2n + n - 1&n^2 - n \ n^2 - n + 1&n^2 - n + 2&...&n^2 - n + n - 1&n^2 endarray ight) hfill \ xrightarrowmathbf - mathbfc_mathbfimathbf + mathbfc_mathbfi + 1mathbf,i = 1,2,...,n - 1left( eginarray*20c 1&1&...&1&1 \ n + 1&1&...&1&1 \ ...&...&...&...&... \ n^2 - 2n + 1&1&...&1&1 \ n^2 - n + 1&1&...&1&1 endarray ight) hfill \ xrightarrowmathbf - mathbfc_mathbf2mathbf + mathbfc_mathbfimathbf,i = 3,...,nleft( eginarray*20c 1&1&...&0&0 \ n + 1&1&...&0&0 \ ...&...&...&...&... \ n^2 - 2n + 1&1&...&0&0 \ n^2 - n + 1&1&...&0&0 endarray ight) Rightarrow rank(A) = 2. hfill \ endgathered >

Bài 1: Hệ phương trình Cramer

Bài 2: Hệ phương trình tuyến tính tổng quát

Bài 3: Hệ phương trình tuyến tính thuần nhất

Bài 4: quy mô Input - output của Leontief

Bài 5: mô hình cân bằng thị trường và cân nặng bằng kinh tế vĩ mô

BÀI TẬP ÁP DỤNG TÌM HẠNG CỦA MA TRẬN đến TRƯỚC

Tìm hạng của các ma trận sau:

a) $A = left( eginarray*20c 3&2&1 \ 1& - 1& - 3 \ 1&1&1 endarray ight);$

b) $A = left( eginarray*20c 2&3& - 1&4 \ 3& - 4&2& - 1 \ - 1&7& - 2& - 8 \ 4&6& - 1& - 5 endarray ight);$

c) $A = left( eginarray*20c 3& - 1&3&2&5 \ 5& - 3&2&3&4 \ 1& - 3& - 5&0& - 7 \ 7& - 5&1&4&1 endarray ight);$d) $A = left( eginarray*20c 1&3&5& - 1 \ 2& - 1& - 3&4 \ 5&1& - 1&7 \ 7&7&9&1 endarray ight);$
e) $A = left( eginarray*20c 25&31&17&43 \ 75&94&53&132 \ 75&94&54&134 \ 25&32&20&48 endarray ight);$f) $A = left( eginarray*20c 4&3& - 5&2&3 \ 8&6& - 7&4&2 \ 4&3& - 8&2&7 \ 4&3&1&2& - 5 \ 8&6& - 1&4& - 6 endarray ight).$

Tj15e5a
YR.png" alt="*">

2. Biện luận hạng của ma trận theo tham số

Tương từ như kiếm tìm hạng của ma trận đến trước ta rất có thể sử dụng phép biến hóa Gauss hoặc sử dụngđịnh thức bao quanh(định thức con chính cấp k của ma trận). Trường hợp ma trận nên biện luận hạng là một trong ma trận vuông ta có thể biện luận hạng của chính nó theo định thức của ma trận đó. Cùng xem những ví dụ sau:

Ví dụ 1: Tìm $m$ để ma trận $A = left( eginarray*20c 1&2& - 1& - 1\ 2&m + 4& - 2& - 1\ 3&m + 6& - 3&m - 3 endarray ight)$có hạng bé dại nhất.

*

Ví dụ 2: Tìm $m$ nhằm ma trận $A = left( eginarray*20c m&2& - 1&3\ 2&m&1&2\ 3&1&2&0 endarray ight)$có hạng nhỏ tuổi nhất.

*

Ví dụ 3: Tìm $a$ nhằm hạng của ma trận sau nhỏ dại nhất, cùng với $A = left( eginarray*20c 3&1&4&1\ a&2&3&1\ 3& - 1&1&0\ 3&3&7&2 endarray ight).$

*

Ví dụ 4: Cho ma trận $A = left( eginarray*20c 1&2&3&4\ m&1&2& - 1\ 3&1& - 4&2 endarray ight).$ minh chứng rằng với đa số $m$ thì $r(A)=3.$

Giải. Có $D_123^234 = left| eginarray*20c 2&3&4\ 1&2& - 1\ 1&4&2 endarray ight| = 15 e 0 Rightarrow r(A) = 3,forall m.$

Ví dụ 5: Biện luận theo $m$ hạng của ma trận $A = left( eginarray*20c 2&3&1&2\ - 1&2&3&4\ - 1&9&10&m endarray ight).$

*

Ví dụ 6: Biện luận theo $m$ hạng của ma trận $A = left( eginarray*20c 1&m& - 1&2\ 2& - 1&m&5\ 1&10& - 6&1 endarray ight).$

*

Ví dụ 7: Biện luận theo $m$ hạng của ma trận$A = left( eginarray*20c 2&1&m&3\ - 1&2&1&4\ 4&3&2&1\ - 3&4&1&2 endarray ight).$

FJNYbc7x1Z.png" alt="*">

Ví dụ 8: Biện luận theo $m$ hạng của ma trận$A = left( eginarray*20c 7 - m& - 12&6\ 10& - 19 - m&10\ 12& - 24&13 - m endarray ight).$

QOJOPPPv
EE.png" alt="*">

Ví dụ 9:Biện luận hạng của ma trận$A = left( eginarray*20c - 1&1&1& - 1&1 \ 2&m& - 1&2&1 \ 1&1& - 1&m& - 1 \ 2&3& - 1&2&1 endarray ight).$

Giải.Biến đổi ma trận $A$

<egingathered A = left( eginarray*20c - 1&1&1& - 1&1 \ 2&m& - 1&2&1 \ 1&1& - 1&m& - 1 \ 2&3& - 1&2&1 endarray ight)xrightarroweginsubarrayl mathbf2mathbfd_mathbf1mathbf + mathbfd_mathbf2 \ mathbfd_mathbf1mathbf + mathbfd_mathbf3 \ mathbf2mathbfd_mathbf1mathbf + mathbfd_mathbf4 endsubarray left( eginarray*20c - 1&1&1& - 1&1 \ 0&m + 2&1&0&3 \ 0&2&0&m - 1&0 \ 0&5&1&0&3 endarray ight) hfill \ xrightarrowmathbfdoi\_cho\_mathbfd_mathbf2mathbf& mathbfd_mathbf4left( eginarray*20c - 1&1&1& - 1&1 \ 0&5&1&0&3 \ 0&2&0&m - 1&0 \ 0&m + 2&1&0&3 endarray ight)xrightarroweginsubarrayl mathbf - dfracmathbf2mathbf5mathbfd_mathbf2mathbf + mathbfd_mathbf3 \ mathbf - dfracmathbfm + 2mathbf5mathbfd_mathbf2mathbf + mathbfd_mathbf4 endsubarray left( eginarray*20c - 1&1&1& - 1&1 \ 0&5&1&0&3 \ 0&0& - dfrac25&m - 1& - dfrac65 \ 0&0&0&dfrac3 - m5&dfrac3left( 3 - m ight)5 endarray ight) hfill \ endgathered >

+ nếu như $m=3Rightarrow rleft( A ight)=3$

+ nếu $m e 3Rightarrow rleft( A ight)=4$

Ví dụ 10: Tìm $m$ nhằm hạng của ma trận $A = left( eginarray*20c 1& - 1&2&3\ - 1&1&3& - 1\ 1& - 1&7&m endarray ight)$ bé dại nhất.

Pb
RLEKj
Ee.png" alt="*">

Ví dụ 11: Biện luận theo $m$ hạng của ma trận $A = left( eginarray*20c m&2&2&2\ 2&m&2&2\ 2&2&m&2\ 2&2&2&m endarray ight).$

Giải.

$eginarrayl det (A) = left| eginarray*20c m&2&2&2\ 2&m&2&2\ 2&2&m&2\ 2&2&2&m endarray ight| = left| eginarray*20c m + 6&2&2&2\ m + 6&m&2&2\ m + 6&2&m&2\ m + 6&2&2&m endarray ight|(c_4 + c_3 + c_2 + c_1)\ = (m + 6)left| eginarray*20c 1&2&2&2\ 1&m&2&2\ 1&2&m&2\ 1&2&2&m endarray ight| = (m + 6)left| eginarray*20c 1&2&2&2\ 0&m - 2&0&0\ 0&0&m - 2&0\ 0&0&0&m - 2 endarray ight|eginarray*20c - d1 + d_2\ - d_1 + d_3\ - d_1 + d_4 endarray = (m - 2)^3(m + 6). endarray$

Nếu $det (A) e 0Leftrightarrow m otin left 2,-6 ight\Rightarrow r(A)=4;$Nếu $m=2Rightarrow r(A)=1;$Nếu $m=-6Rightarrow r(A)=3$ (bạn đọc tự kiểm tra).

Ví dụ 12: Tìm $m$ nhằm ma trận $A = left( eginarray*20c 1&2&m&m + 1\ 2&m + 2&2m + 1&2m + 4\ 1&4 - m&m - 1&2m - 4 endarray ight)$ tất cả hạng bằng 2.

*

Ví dụ 13: Tìm số thực $a$ nhằm ma trận $A = left( eginarray*20c 2&2 - a&4&a^2\ 1&1 - a&2&0\ 3&3 - 2a&8 - a&4 endarray ight)$ có hạng bé bỏng nhất.

*

Ví dụ 14. Tìm $m$ nhằm hạng của ma trận $A = left( eginarray*20c 3&m&0&3\ m&2&1&2\ 2&1& - 2&2 endarray ight)$ mập nhất.

W.png" alt="*">

Ví dụ 15:Tìm $a,b,c$ nhằm hạng của ma trận $A = left( eginarray*20c 1& - 2&0&a + 1&b& - c \ 2&3& - 1&2b& - a&b - 2 \ 0& - 7&1&c&2c - 1&2a endarray ight)$ nhỏ dại nhất.

Giải.Ta có:

$egingathered A = left( eginarray*20c 1& - 2&0&a + 1&b& - c \ 2&3& - 1&2b& - a&b - 2 \ 0& - 7&1&c&2c - 1&2a endarray ight) hfill \ xrightarrowmathbf - 2mathbfd_mathbf1mathbf + mathbfd_mathbf2left( eginarray*20c 1& - 2&0&a + 1&b& - c \ 0&7& - 1& - 2a - 2 + 2b& - a - 2b&b - 2 + 2c \ 0& - 7&1&c&2c - 1&2a endarray ight) hfill \ xrightarrowmathbfd_mathbf2mathbf + mathbfd_mathbf3left( eginarray*20c 1& - 2&0&a + 1&b& - c \ 0&7& - 1& - 2a - 2 + 2b& - a - 2b&b - 2 + 2c \ 0&0&0& - 2a + 2b + c - 2& - a - 2b + 2c - 1&2a + b + 2c - 2 endarray ight). hfill \ endgathered $

Vậy $r(A)_min = 2 Leftrightarrow left{ egingathered - 2a + 2b + c - 2 = 0 hfill \ - a - 2b + 2c - 1 = 0 hfill \ 2a + b + 2c - 2 = 0 hfill \ endgathered ight. Leftrightarrow left{ egingathered a = - dfrac19 hfill \ b = dfrac49 hfill \ c = dfrac89 hfill \ endgathered ight..$

Ví dụ 16:Cho những số thực dương $a,b$ bằng lòng $a+b>2$ với ma trận $A = left( eginarray*20c 1&a&1&b \ a&1&b&1 \ 1&b&1&a \ b&1&a&1 endarray ight).$Biện luận theo $a,b$ hạng của ma trận $A.$

Giải.Đây là ma trận vuông vậy đầu tiên tính định thức của nó:

<egingathered det (A) = left| eginarray*20c 1&a&1&b \ a&1&b&1 \ 1&b&1&a \ b&1&a&1 endarray ight| = left| eginarray*20c a + b + 2&a&1&b \ a + b + 2&1&b&1 \ a + b + 2&b&1&a \ a + b + 2&1&a&1 endarray ight|left( mathbfc_mathbf4mathbf + mathbfc_mathbf3mathbf + mathbfc_mathbf2mathbf + mathbfc_mathbf1 ight) \ = (a + b + 2)left| eginarray*20c 1&a&1&b \ 1&1&b&1 \ 1&b&1&a \ 1&1&a&1 endarray ight| = (a + b + 2)left| eginarray*20c 1&a&1&b \ 0&1 - a&b - 1&1 - b \ 0&b - a&0&a - b \ 0&1 - a&a - 1&1 - b endarray ight| \ = (a + b + 2)left| eginarray*20c 1 - a&b - 1&1 - b \ b - a&0&a - b \ 1 - a&a - 1&1 - b endarray ight| = (a + b + 2)left| eginarray*20c 1 - a&b - 1&1 - b \ b - a&0&a - b \ 0&a - b&0 endarray ight|left( mathbf - mathbfd_mathbf1mathbf + mathbfd_mathbf3 ight) \ = (a + b + 2)(a - b)( - 1)^3 + 2left| eginarray*20c 1 - a&1 - b \ b - a&a - b endarray ight| = (a + b + 2)(a - b)^2(a + b - 2). \ endgathered >

Do $a+b>2Rightarrow det (A)=0Leftrightarrow a=b.$

+) trường hợp $a e bRightarrow det (A) e 0Rightarrow r(A)=4.$

+) nếu $a = b Rightarrow a = b > 1 Rightarrow A = left( eginarray*20c 1&a&1&a \ a&1&a&1 \ 1&a&1&a \ a&1&a&1 endarray ight);D_12^12 = left| eginarray*20c 1&a \ a&1 endarray ight| = 1 - a^2 2$ với ma trận $A = left( eginarray*20c 1&a&1&b \ a&1&b&1 \ 1&b&1&a \ b&1&a&1 endarray ight).$Biện luận theo $a,b$ hạng của ma trận $A.$

Đây là ma trận vuông vậy thứ nhất tính định thức của nó:

<egingathered det (A) = left| eginarray*20c 1&a&1&b \ a&1&b&1 \ 1&b&1&a \ b&1&a&1 endarray ight| = left| eginarray*20c a + b + 2&a&1&b \ a + b + 2&1&b&1 \ a + b + 2&b&1&a \ a + b + 2&1&a&1 endarray ight|left( mathbfc_mathbf4mathbf + mathbfc_mathbf3mathbf + mathbfc_mathbf2mathbf + mathbfc_mathbf1 ight) \ = (a + b + 2)left| eginarray*20c 1&a&1&b \ 1&1&b&1 \ 1&b&1&a \ 1&1&a&1 endarray ight| = (a + b + 2)left| eginarray*20c 1&a&1&b \ 0&1 - a&b - 1&1 - b \ 0&b - a&0&a - b \ 0&1 - a&a - 1&1 - b endarray ight| \ = (a + b + 2)left| eginarray*20c 1 - a&b - 1&1 - b \ b - a&0&a - b \ 1 - a&a - 1&1 - b endarray ight| = (a + b + 2)left| eginarray*20c 1 - a&b - 1&1 - b \ b - a&0&a - b \ 0&a - b&0 endarray ight|left( mathbf - mathbfd_mathbf1mathbf + mathbfd_mathbf3 ight) \ = (a + b + 2)(a - b)( - 1)^3 + 2left| eginarray*20c 1 - a&1 - b \ b - a&a - b endarray ight| = (a + b + 2)(a - b)^2(a + b - 2). \ endgathered >

Do $a+b>2Rightarrow det (A)=0Leftrightarrow a=b.$

+) giả dụ $a e bRightarrow det (A) e 0Rightarrow r(A)=4.$

+) ví như $a = b Rightarrow a = b > 1 Rightarrow A = left( eginarray*20c 1&a&1&a \ a&1&a&1 \ 1&a&1&a \ a&1&a&1 endarray ight);D_12^12 = left| eginarray*20c 1&a \ a&1 endarray ight| = 1 - a^2 $r(A)=nLeftrightarrow r(A^*)=n;$$r(A)=n-1Leftrightarrow r(A^*)=1;$$r(A)le n-2Leftrightarrow r(A^*)=0.$

Chứng minh xem bài xích giảng tại đây:https://thamluan.com/khoa-hoc/xem/khoa-pro-s1-mon-toan-cao-cap-1-dai-so-tuyen-tinh-kh836547837.html

hoặc trên đây:https://askmath.vn/cau-hoi/dinh-li-ve-hang-cua-ma-tran-phu-hop-cho-ma-tran-va-la-ma-tran-phu/d82056f4-cd53-4877-b64b-ad797fc95185

Ví dụ 1:Cho ma trận $A = left( eginarray*20c 1&2&m&1 \ - 3&4&2&1 \ 4& - 3&2&1 \ - 1&2&1&3 endarray ight).$ Biện luận theo $m$ hạng của ma trận $A^*$ là ma trận phụ thích hợp của $A.$

Giải.Ta có:

$egingathered A = left( eginarray*20c 1&2&m&1 \ - 3&4&2&1 \ 4& - 3&2&1 \ - 1&2&1&3 endarray ight)xrightarrowmathbfdoi\_cho\_mathbfd_mathbf1mathbf& mathbfd_mathbf4left( eginarray*20c - 1&2&1&3 \ - 3&4&2&1 \ 4& - 3&2&1 \ 1&2&m&1 endarray ight) hfill \ xrightarroweginsubarrayl mathbf - 3mathbfd_mathbf1mathbf + mathbfd_mathbf2 \ mathbf4mathbfd_mathbf1mathbf + mathbfd_mathbf3 \ mathbfd_mathbf1mathbf + mathbfd_mathbf4 endsubarray left( eginarray*20c - 1&2&1&3 \ 0& - 2& - 1& - 8 \ 0&5&6&13 \ 0&4&m + 1&4 endarray ight)xrightarroweginsubarrayl mathbf5mathbfd_mathbf2mathbf + 2mathbfd_mathbf3 \ mathbf2mathbfd_mathbf2mathbf + mathbfd_mathbf4 endsubarray left( eginarray*20c - 1&2&1&3 \ 0& - 2& - 1& - 8 \ 0&0&7& - 14 \ 0&0&m - 1& - 12 endarray ight) hfill \ xrightarrowmathbf - (m - 1)mathbfd_mathbf3mathbf + 7mathbfd_mathbf4left( eginarray*20c - 1&2&1&3 \ 0& - 2& - 1& - 8 \ 0&0&7& - 14 \ 0&0&0&14(m - 7) endarray ight). hfill \ endgathered $

+) nếu $m e 7Rightarrow r(A)=4Rightarrow r(A^*)=4;$

+) nếu $m=7Rightarrow r(A)=3=4-1Rightarrow r(A^*)=1.$

4. Dạng toán chứng tỏ về hạng của ma trận

Ta thực hiện các tính chất về hạng của ma trận sau đây:

$r(A)=r(A");$$r(A+B)le r(A)+r(B)$ cùng với $A,B$ là nhì ma trận cùng cấp;$r(AB)le r(A);r(AB)le r(B)$ cùng với $A,B$ là nhị ma trận bất kì làm thế nào cho $AB$ tồn tại;$r(A)+r(B)le r(AB)+n$ cùng với $A,B$ là nhị ma trận vuông thuộc cấp.

Ví dụ 1: Cho ma trận $A$ vuông cấp cho $n$ thỏa mãn $A^2=E.$ chứng minh rằng $r(E+A)+r(E-A)=n.$

Giải. Áp dụng bất đẳng thức về hạng của ma trện có:

$eginarrayl r(E - A) + r(E + A) ge r(E - A + E + A) = r(2E) = n\ r(E - A) + r(E + A) le r((E - A)(E + A)) + n = r(E^2 - A^2) + n = r(O) + n = n endarray$

Vậy $r(E+A)+r(E-A)=n.$

Ví dụ 2: Cho ma trận $A=(a_ij)_n imes n$ tất cả $a_ij=0,forall i=j;a_ijin left 1,2019 ight,forall i e j.$ minh chứng rằng $r(A)ge n-1.$

Giải. Xét $B=(b_ij)_n imes n,b_ij=1,forall i,j=1,2,..,n$ khi đó $C=A-B=(a_ij-b_ij)_n imes n=(c_ij)_n imes n$ cùng với

Do đó $det (C)-(-1)^n$ phân tách hết mang lại 2018, tức $det (C) e 0Rightarrow r(C)=n.$

Mặt không giống $C=A-BRightarrow r(C)=r(A-B)le r(A)+r(-B)=r(A)+1Rightarrow r(A)ge n-1.$

Ví dụ 3: Cho ma trận $A=(a_ij)_n imes n$ gồm $a_ij=i+j,forall i,j=1,2,...,n.$ tìm kiếm hạng của ma trận $A.$

Giải. Xét $B=(b_ij)_n imes n,b_ij=i,forall i=1,2,...,n;C=(c_ij)_n imes n,c_ij=j,forall j=1,2,...,n.$

Giải. Ta bao gồm $r(B)=r(C)=1$ với $A=B+CRightarrow r(A)=r(B+C)le r(B)+r(C)=2.$

Mặt khác $D_12^12 = left| eginarray*20c 2&3\ 3&4 endarray ight| = - 1 e 0 Rightarrow r(A) ge 2.$ Vậy $r(A)=2.$

Ví dụ 4: Cho hai ma trận $A,B$ vuông thuộc cấp thế nào cho $A^2=A,B^2=B$ cùng ma trận $E-A-B$ khả nghịch. Minh chứng rằng $r(A)=r(B).$

Giải. Do $E-A-B$ khả nghịch nên$left{ egingathered r(A) = r(A(E - A - B)) = r(A - A^2 - AB) = r( - AB) hfill \ r(B) = r((E - A - B)B) = r(B - AB - B^2) = r( - AB) hfill \ endgathered ight. Rightarrow r(A) = r(B).$

Ví dụ 5:Cho ma trận vuông $A$ vừa lòng $A^m=O.$ minh chứng rằng với tất cả số nguyên dương $n$ ta luôn có $r(A)=r(A+A^2+...+A^n).$

Giải.Xét những phương trình $AX=O(1);(A+A^2+...+A^n)X=O(2).$

Ta chỉ việc chứng minh (1) với (2) tất cả cùng tập nghiệm, lúc ấy $r(A)=r(A+A^2+...+A^n)=p-r$ trong những số ấy $p$ là cấp của ma trận $A;$ cùng $r$ là số chiều không gian nghiệm của hai hệ phương trình.

+) ví như $AX_0=ORightarrow (A+A^2+...+A^n)X_0=AX_0+A(AX_0)+...+A^n-1(AX_0)=O.$

+) ví như $(A+A^2+...+A^n)X_0=ORightarrow AX_0=-(A^2+...+A^n)X_0=-A^2(E+A+...+A^n-2)X_0=A^2BX_0,$ trong các số đó $B=-(E+A+...+A^n-2),AB=BA.$

Suy ra

Ta bao gồm điều cần chứng minh.

Ví dụ 6:Cho $A$ là ma trận thực cung cấp $4 imes 2$ cùng $B$ là ma trận thực cung cấp $2 imes 4$ thỏa mãn $AB = left( eginarray*20c 1&0& - 1&0 \ 0&1&0& - 1 \ - 1&0&1&0 \ 0& - 1&0&1 endarray ight).$ tìm kiếm ma trận $BA.$

5. điều tra khảo sát hạng của hệ véctơ dựa vào hạng của ma trận

Hiện trên thamluan.com kiến tạo 2 khoá học tập Toán cao cấp 1 cùng Toán thời thượng 2 dành riêng cho sinh viên năm nhất hệ Cao đẳng, đh khối ngành kinh tế tài chính của toàn bộ các trường:

Khoá học cung cấp đầy đủ kiến thức và kỹ năng và phương pháp giải bài bác tập những dạng toán đi kèm theo mỗi bài học. Khối hệ thống bài tập rèn luyện dạng từ bỏ luận gồm lời giải chi tiết tại website để giúp học viên học cấp tốc và vận dụng chắc chắn kiến thức. Phương châm của khoá học giúp học viên được điểm A thi cuối kì các học phần Toán cao cấp 1 và Toán thời thượng 2 trong số trường tởm tế.

Sinh viên những trường ĐH sau đây hoàn toàn có thể học được bộ combo này:

- ĐH kinh tế tài chính Quốc Dân

- ĐH ngoại Thương

- ĐH yêu quý Mại

- học viện chuyên nghành Tài Chính

- học viện ngân hàng

- ĐH tài chính ĐH nước nhà Hà Nội

và các trường đại học, ngành kinh tế của những trường ĐH khác trên khắp cả nước...

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

x

Welcome Back!

Login to your account below

Retrieve your password

Please enter your username or email address to reset your password.