$A=\left[\begin{array}{ll}0 & 1 \\ 0 & 0\end{array}\right]$ છે. દર્શાવો કે $(a \mathrm{I}+b \mathrm{A})^{n}=a^{n} \mathrm{I}+n a^{n-1} b \mathrm{A}.$ $I$ એ $2$ કક્ષાવાળો એકમ શ્રેણિક છે અને $n \in \mathrm{N}$.

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store

It is given that $A=\left[\begin{array}{ll}0 & 1 \\ 0 & 0\end{array}\right]$

To show:  $\mathrm{P}(n)$ $:(a I+b A)^{n}=a^{n} I+n a^{n-1} b A, n \in N$

We shall prove the result by using the principal of mathematical induction. For $n=1,$ we have:

$P(1):(a I+b A)=a I+b a^{\circ} A=a I+b A$

Therefore, the result is true for $n=1$

Let the result be true for $n=k$

That is,

$P(k):(a I+{b} A)^{k}=a^{k} I+k a^{k \cdot \cdot} {b} A$

Now, we prove that the result is true for $\boldsymbol{n}=\boldsymbol{k}+1$ Consider

$(a I+b A)^{k-1} =(a I+b A)^{k}(a I+b A)$

$=\left(a^{k} I+k a^{k-1} b A\right)(a I+b A)$

$=a^{k-1}+k a^{k} b A I+a^{k} b I A+k a^{k-1} b^{2} A^{2}$

$=a^{k-1} I+(k+1) a^{k} b A+k a^{k-1} b^{2} A^{2} $        .......... $(1)$

Now,      $A^{2}=\left[\begin{array}{ll}0 & 1 \\ 0 & 0\end{array}\right]\left[\begin{array}{ll}0 & 1 \\ 0 & 0\end{array}\right]=\left[\begin{array}{ll}0 & 0 \\ 0 & 0\end{array}\right]=0$

From $(1)$, we have :

$(a I+b A)^{k+1}=a^{k+1}+(k+1) a^{k} b A+0$

$=a^{k+1}+(k+1) a^{k} b A$

Therefore, the result is true for $n=k+1$.

Thus, by the principal of mathematical induction, we have:

$(a I+b A)^{n}=a^{n} I+n a^{n-1} b A$ where $A=\left[\begin{array}{ll}0 & 1 \\ 0 & 0\end{array}\right], n \in \mathrm{N}$

Explore More

Similar Questions

ધારો કે $A$ એ અ-ઋણ વાસ્તવિક ઘટકો ધરાવતો $3 \times 3$ શ્રેણિક છે,જેથી $A\begin{bmatrix} 1 \\ 1 \\ 1 \end{bmatrix} = 3\begin{bmatrix} 1 \\ 1 \\ 1 \end{bmatrix}$ થાય. તો $\operatorname{det}(A)$ નું મહત્તમ મૂલ્ય શું છે?

ધારો કે $A$ અને $B$ એ $3$ ક્રમના બે સંમિત શ્રેણિકો છે.
વિધાન $-1$: $A(BA)$ અને $(AB)A$ એ સંમિત શ્રેણિકો છે.
વિધાન $-2$: જો $A$ અને $B$ નો શ્રેણિક ગુણાકાર ક્રમનો ગુણધર્મ ધરાવતો હોય,તો $AB$ એ સંમિત શ્રેણિક છે.

જો $A = \begin{bmatrix} 0 & \sin \alpha \\ \sin \alpha & 0 \end{bmatrix}$ અને $\det\left(A^{2} - \frac{1}{2} I\right) = 0$ હોય,તો $\alpha$ ની એક શક્ય કિંમત શોધો.

જો $M=\left[\begin{array}{ll}3 & -4 \\ 1 & -1\end{array}\right]$ અને કોઈપણ $n \in N$ માટે,શ્રેણિક $M^{n+1}-M^n=$

ધારો કે $A$ એ સંમિત શ્રેણિક છે અને $B$ એ વિસંમિત શ્રેણિક છે,જેથી $A - B = \begin{bmatrix} 1 & 2 \\ 3 & 4 \end{bmatrix}$ થાય. તો $|A|$ ની કિંમત શોધો.

Vedclass Products

For Students

Vedclass Test Series

Mock tests in real JEE/NEET style with performance analysis. 5-day free trial.

Start Free Trial
For Teachers

Exam Paper Generator

Generate Set A/B/C/D exam papers from 7.5L+ questions in 2 minutes. 3 chapters free.

Try Free
For Institutes

Online Exam Module

Live online exams with unlimited students, 360° analytics & white-label branding.

See Demo