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

જો $ P=\left|\begin{array}{ll}x & 1 \\ 1 & x\end{array}\right| $ અને $ Q=\left|\begin{array}{lll}x & 1 & 1 \\ 1 & x & 1 \\ 1 & 1 & x\end{array}\right| $ હોય,તો $ \frac{d Q}{d x}= $

ધારો કે $a, b$ અને $c$ ત્રણ વાસ્તવિક સંખ્યાઓ છે જે $\begin{bmatrix} a & b & c \end{bmatrix} \begin{bmatrix} 1 & 9 & 7 \\ 8 & 2 & 7 \\ 7 & 3 & 7 \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} 0 & 0 & 0 \end{bmatrix}$ $(E)$ નું સમાધાન કરે છે.
$1.$ જો બિંદુ $P(a, b, c)$, $(E)$ ના સંદર્ભમાં, સમતલ $2x+y+z=1$ પર આવેલું હોય, તો $7a+b+c$ નું મૂલ્ય શોધો.
$(A) 0$ $(B) 12$ $(C) 7$ $(D) 6$
$2.$ ધારો કે $\omega$ એ $x^3-1=0$ નો ઉકેલ છે જ્યાં $\operatorname{Im}(\omega)>0$ છે. જો $a=2$ હોય અને $b$ તથા $c$ એ $(E)$ નું સમાધાન કરતા હોય, તો $\frac{3}{\omega^a}+\frac{1}{\omega^b}+\frac{3}{\omega^c}$ નું મૂલ્ય શોધો.
$(A) -2$ $(B) 2$ $(C) 3$ $(D) -3$
$3.$ ધારો કે $b=6$ છે, અને $a$ તથા $c$ એ $(E)$ નું સમાધાન કરે છે. જો $\alpha$ અને $\beta$ એ દ્વિઘાત સમીકરણ $ax^2+bx+c=0$ ના બીજ હોય, તો $\sum_{n=0}^{\infty} \left(\frac{1}{\alpha}+\frac{1}{\beta}\right)^n$ નું મૂલ્ય શોધો.
$(A) 6$ $(B) 7$ $(C) \frac{6}{7}$ $(D) \infty$
પ્રશ્નો $1, 2$ અને $3$ ના જવાબ આપો.

ધારો કે $M = \begin{bmatrix} a & b \\ b & c \end{bmatrix}$ એ પૂર્ણાંક ઘટકો $a, b, c$ ધરાવતો $2 \times 2$ સંમિત શ્રેણિક છે. નીચેનામાંથી કઈ શરતો ખાતરી આપે છે કે $M$ વ્યસ્ત શ્રેણિક છે?
$(A)$ પ્રથમ સ્તંભ એ બીજી હારના પરિવર્તિત શ્રેણિક જેટલો છે.
$(B)$ બીજી હાર એ પ્રથમ સ્તંભના પરિવર્તિત શ્રેણિક જેટલી છે.
$(C)$ $M$ એ શૂન્યતર વિકર્ણ ઘટકો ધરાવતો વિકર્ણ શ્રેણિક છે.
$(D)$ $ac$ એ પૂર્ણવર્ગ નથી.

ધારો કે $a = \text{Minimum} \{x^2 + 2x + 3, x \in R\}$ અને $b = \lim_{\theta \to 0} \frac{1 - \cos \theta}{\theta^2}$. તો $\sum_{r = 0}^n a^r \cdot b^{n - r}$ નું મૂલ્ય શોધો.

જો $A=\left[\begin{array}{ll}1 & 0 \\ 2 & 1\end{array}\right]$ અને $B=\left[\begin{array}{ll}1 & 3 \\ 0 & 1\end{array}\right]$ હોય,તો $\operatorname{det}\left(A^6+B^6\right)=$

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