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Question

Mathematics Question on Determinants

Choose the correct answer.
If x,y,z are nonzero real numbers,then the inverse of matrix
A=[x00 0y0\00z]\begin{bmatrix}x& 0& 0\\\ 0& y& 0\\\0&0& z\end{bmatrix}is

A

[x100 0y10\00z1]\begin{bmatrix}x^{-1}& 0& 0\\\ 0& y^{-}1& 0\\\0&0& z^{-1}\end{bmatrix}

B

xyz[x100 0y10\00z1]\begin{bmatrix}x^{-1}& 0& 0\\\ 0& y^{-}1& 0\\\0&0& z^{-1}\end{bmatrix}

C

1xyz[x00 0y0\00z]\frac{1}{xyz}\begin{bmatrix}x& 0& 0\\\ 0& y& 0\\\0&0& z\end{bmatrix}

D

1xyz[100 010\001]\frac{1}{xyz}\begin{bmatrix}1& 0& 0\\\ 0& 1& 0\\\0&0& 1\end{bmatrix}

Answer

[x100 0y10\00z1]\begin{bmatrix}x^{-1}& 0& 0\\\ 0& y^{-}1& 0\\\0&0& z^{-1}\end{bmatrix}

Explanation

Solution

A=[x00 0y0\00z]\begin{bmatrix}x& 0& 0\\\ 0& y& 0\\\0&0& z\end{bmatrix}
A=x(yz0)=xyz0∴|A|=x(yz-0)=xyz≠0

Now,
A11=yz,A12=0,A13=0A_{11}=yz,A_{12}=0,A_{13}=0
A21=0,A22=xz,A23=0A_{21}=0,A_{22}=xz,A_{23}=0
A31=0,A32=0,A33=xyA_{31}=0,A_{32}=0,A_{33}=xy

adjA∴adjA=[yz00 0xz0\00xy]\begin{bmatrix}yz& 0& 0\\\ 0& xz& 0\\\0&0& xy\end{bmatrix}

A1∴A^{-1}=\frac{1}{|A|}$$adjA
=1xyz[yz00 0xz0\00xy]\frac{1}{xyz}\begin{bmatrix}yz& 0& 0\\\ 0& xz& 0\\\0&0& xy\end{bmatrix}
=[yzxyz00 0xzxyz0\00xyxyz]\begin{bmatrix}\frac{yz}{xyz}& 0& 0\\\ 0& \frac{xz}{xyz}& 0\\\0&0& \frac{xy}{xyz}\end{bmatrix}
=[1x00 01y0\001z]\begin{bmatrix}\frac{1}{x}& 0& 0\\\ 0& \frac{1}{y}& 0\\\0&0& \frac{1}{z}\end{bmatrix}
=[x100 0y10\00z1]\begin{bmatrix}x^{-1}& 0& 0\\\ 0& y^{-1}& 0\\\0&0& z^{-1}\end{bmatrix}

The correct answer is A.