• การหาดีเทอร์มิแนนต์เมทริกซ์สองคูณสอง

    การหาดิเทอร์มิแนนต์ของเมทริกซ์สองคูณสอง  เมทริกซ์สองคูณสองจะหาดีเทอร์มิแนนต์ได้ไม่ยากครับ สมมติผมมีเมทริกซ์ A ซึ่งเป็นเมทริกซ์มิติ \(2\times 2\)  

    \begin{array}{lcl}A&=&\begin{bmatrix}a_{11}&a_{12}\\a_{21}&a_{22}\end{bmatrix}\end{array}

    ดีเทอร์มิแนนต์ของเมทริกซ์ A  หรือว่า  \(det(A)\) จะมีค่าเท่ากับดังนี้

    \[det(A)=a_{11}a_{22}-a_{12}a_{21}\]

    ไปดูตัวอย่างประกอบกันครับ

    ตัวอย่างที่ 1  จงหาดีเทอร์มิแนนต์ของเมทริกซ์มิติ \(2\times 2\)  ต่อไปนี้

    1)

    \begin{array}{lcl}A&=&\begin{bmatrix}1&2\\3&4\end{bmatrix}\end{array}

    วิธีทำ   จะเห็นว่า 

    \(a_{11}=1\)

    \(a_{12}=2\)

    \(a_{21}=3\)

    \(a_{22}=4\)

    ดังนั้น

    \begin{array}{lcl}det(A)&=&a_{11}a_{22}-a_{12}a_{21}\\&=&(1)(4)-(2)(3)\\&=&4-6\\&=&-2\end{array}

    ตอบ \(det(A)=-2\)


    2)

    \begin{array}{lcl}B&=&\begin{bmatrix}-3&-4\\5&6\end{bmatrix}\end{array}

    วิธีทำ  จะเห็นว่า 

    \(a_{11}=-3\)

    \(a_{12}=-4\)

    \(a_{21}=5\)

    \(a_{22}=6\)

    ดังนั้น

    \begin{array}{lcl}det(B)&=&a_{11}a_{22}-a_{12}a_{21}\\&=&(-3)(6)-(-4)(5)\\&=&-18-(-20)\\&=&-18+20\\&=&2\end{array}

    ตอบ  \(det(B)=2\)


    ต่อไป ลองทำแบบฝึกหัดเพิ่มเติมที่เป็นข้อสอบแข่งขันครับ

    1. ให้ \(A=\begin{bmatrix}x&-1\\0&3\end{bmatrix}\) และ \(B=\begin{bmatrix}-2&0\\x&1\end{bmatrix}\) เมื่อ \(x\) เป็นจำนวนจริง  ถ้า \(det(B^{-1}A)=-6\) แล้วค่า \(x\) เท่ากับเท่าใด

    1. -4
    2. -1
    3. 1
    4. 4
    5. 9

    วิธีทำ

    ข้อนี้ต้องใช้สมบัติดีเทอร์มิแนนต์ นะคับใครจำสมบัติไม่ได้ก็ไปอ่านตามลิงก์ก่อนคับผม  เริ่มทำเลยคับ

    \begin{array}{lcl}det(B^{-1}A)&=&-6\\det(B^{-1})det(A)&=&-6\\\frac{1}{det(B)}det(A)&=&-6\quad\cdots (1)\end{array}

    เก็บสมการที่ \((1)\) ก่อน ต่อไปก็เราต้องไปหา \(det(A)\) กับ \(det(B)\) จากเมทริกซ์ที่โจทย์กำหนดให้ครับ

    จากโจทย์จะได้ว่า

    \(det(A)=(3)(x)-(0)(-1)=3x\)

    \(det(B)=(-2)(1)-(0)(x)=-2\)

    เอาไป \(det(A)\) และ \(det(B)\) แทนในสมการที่ \((1)\) จะได้

    \begin{array}{lcl}\frac{1}{det(B)}det(A)&=&-6\\\frac{3x}{-2}&=&-6\\x&=&\frac{(-6)(-2)}{3}\\x&=&4\end{array}


     2. ถ้า \(A\) เป็นเมทริกซ์ \(3\times 3\) ซึ่ง \(det(2A)=24\) แล้ว \(det(A^{-1}\) เท่ากับข้อใดต่อไปนี้

    1. \(\frac{1}{13}\)
    2. \(\frac{1}{3}\)
    3. \(3\)
    4. \(6\)
    5. \(12\)

    วิธีทำ ข้อนี้ง่ายครับ ใครที่จำสมบัติของสมบัติดีเทอร์มิแนนต์ได้ ก็จะทำได้ง่ายๆครับใช้สมบัติข้อนี้คือ

    \(det(cA)=c^{n}det(A)\) เมื่อ \(n\) คือมิติของเมทริกซ์ \(A\)  เริ่มทำกันเลยคับผม

    \begin{array}{lcl}det(2A)&=&24\\2^{3}det(A)&=&24\\8det(A)&=&24\\det(A)&=&\frac{24}{8}\\det(A)&=&3\end{array}

    เนื่องจาก

    \(det(A^{-1})=\frac{1}{det(A)}\)

    ดังนั้น

    \begin{array}{lcl}det(A^{-1})&=&\frac{1}{\frac{1}{3}}\\&=&3\end{array}


    3. ถ้า \(A=\begin{bmatrix}2&1\\3&5\end{bmatrix}\) และ \(B=\begin{bmatrix}4&-1\\-2&2\end{bmatrix}\) แล้ว \(det(AB^{-1})\) มีค่าเท่ากับข้อใดต่อไปนี้

    1. \(-98\)
    2. \(\frac{1}{2}\)
    3. \(1\)
    4. \(2\)
    5. \(98\)

    วิธีทำ

    ข้อนี้เราหา \(det(A)\) และ \(det(B)\) รอไว้เลยคับ จากโจทย์จะได้ว่า

    \(det(A)=(2)(5)-(1)(3)=7\)

    \(det(B)=(4)(2)-(3)(-2)=8-(-6)=8+6=14\) ดังนั้น

    \(det(B^{-1})=\frac{1}{14}\)

    เริ่มหาคำตอบกันเลย

    \begin{array}{lcl}det(AB^{-1})&=&det(A)det(B^{-1})\\&=&(7)\times \frac{1}{14}\\&=&\frac{1}{2}\end{array}

  • ประเภทเมทริกซ์

    วันนี้จะกล่างถึงประเภทต่างๆของเมทริกซ์ ซึ่งมีหลายประเภทมากๆจำเป็นต้องเรียนรู้เพื่อเป็นพื้นฐานในการเรียนเนื้อหาในระดับที่สูงๆขึ้นไป เราไปดูกันเลยว่ามี เมทริกซ์อะไรบ้าง

    ก่อนที่จะรู้จักประเภทของเมทริกซ์มาดูนิยามของ เมทริกซ์ กันก่อนครับ

    Definition  In mathematics , a matrix is a rectangular array of mumber such as

    \(\begin{bmatrix}1&2&3&4&5\\6&7&8&9&0\end{bmatrix},\begin{bmatrix}1&5\\6&19\\4&8\end{bmatrix},\begin{pmatrix}1&4\\8&7\end{pmatrix} \)

    ข้างบนเป็นนิยามของเมทริกซ์ในภาษาอังกฤษ ถ้าแปลเป็นภาษาชาวบ้านให้เข้าใจง่ายๆ

    เมทริกซ์คือ จำนวนต่างๆที่อยู่ภายในสี่เหลี่ยม เช่น

    \begin{bmatrix}1&2&3&4&5\\6&7&8&9&0\end{bmatrix}  หรือ

    \begin{pmatrix}1&4\\8&7\end{pmatrix}  

    เมทริกซ์ศูนย์ (Zero matrix) หมายถึง เมทริกซ์ที่มีสมาชิกทุกตัวเป็นศูนย์หมด ใช้สัญลักษณ์ \(\underline{0}_{m\times n}\) หรือ \(\underline{0}\) แทนเมทริกซ์ศูนย์   ตัวอย่างของเมทริกซ์ศูนย์ที่มีมิติต่างๆ  เช่น

    \(\begin{bmatrix}0\end{bmatrix},\begin{bmatrix}0&0\\0&0\\0&0\end{bmatrix},\begin{bmatrix}0&0&0\\0&0&0\end{bmatrix}\)

    เมทริกซ์จัตุรัส (Square matrix) หมายถึง เมทริกซ์ที่มีจำนวนสมาชิกในแต่ละแถวและในแต่ละหลักเท่ากัน เช่น

    \(\begin{bmatrix}1&3\\4&7\end{bmatrix}\) มีมิติ \(2\times 2\) ก็คือมี 2 แถวและ 2 หลัก เท่ากัน

    \(\begin{bmatrix}3&1&1\\6&4&1\\9&0&2\end{bmatrix}\) มีมิติ \(3\times 3\)  ก็คือมี 3 แถวและ 3 หลักเท่ากัน

    เมทริกซ์เอกลักษณ์ (Identity matrix)  คือ เมทริกซ์จัตุรัส ที่มีสมาชิกในแนวทแยงมุมหลักเป็น 1 นอกนั้นสมาชิกในตำแหน่งอื่นเป็นศูนย์ทุกตัว เช่น

    \(\begin{bmatrix}1&0\\0&1\end{bmatrix}\) มีมิติ \(2\times 2\)

    \(\begin{bmatrix}1&0&0\\0&1&0\\0&0&1\end{bmatrix}\) มีมิติ \(3\times 3\)

    เมทริกซ์สามเหลี่ยม (Triangle matrix) แบ่งออกเป็น

    เมทริกซ์สามเหลี่ยมบน  เช่น

    \(\begin{bmatrix}2&3&4\\0&2&8\\0&0&2\end{bmatrix}\) มีมิติ \(3\times 3\)

    เมทริกซ์สามเหลี่ยมล่าง เช่น

    \(\begin{bmatrix}2&0&0\\2&3&0\\3&4&3\end{bmatrix}\) มีมิติ \(3\times 3\)

    ไดอาโกนัลเมทริกซ์ (Diagonal matrix) คือ เมทริกซ์ที่มีสมาชิกในแนวทแยงมุมหลักไม่เป็นศูนย์  สมาชิกในตำแหน่งอื่นเป็นศูนย์หมด เช่น

    \(\begin{bmatrix}3&0\\0&4\end{bmatrix}\)  มีมิติ \(2\times 2\)

    \(\begin{bmatrix}2&0&0\\0&4&0\\0&0&8\end{bmatrix}\) มีมิติ \(3\times 3\)

    \(\begin{bmatrix}8&0&0&0\\0&2&0&0\\0&0&8&0\\0&0&0&12\end{bmatrix}\) มีมิติ \(4\times 4\)

    เมทริกซ์สมมาตร (Symmetric matrix) หมายถึงเมทริกซ์ที่สลับที่ในระหว่างแถวกับหลักที่สมนัยกันแล้วยังคงเป็นเมทริกซ์เดิม เช่น

    \(\begin{bmatrix}1&3\\3&4\end{bmatrix}\) เอาแถวสลับเป็นหลักก็จะได้เมทริกซ์เดิม \(\begin{bmatrix}1&3\\3&4\end{bmatrix}\) 

    \(\begin{bmatrix}1&2&3\\2&4&5\\3&5&6\end{bmatrix}\) เอาแถวสลับเป็นหลักก็จะได้เมทริกซ์เดิม \(\begin{bmatrix}1&2&3\\2&4&5\\3&5&6\end{bmatrix}\)

  • ฝึกทำโจทย์คณิตศาสตร์ (38)

    38. ให้ \(A,B\) และ \(C\) เป็นเมตริกซ์มิติ \(3\times 3\)

    ถ้า \(det(A)=-3\)  และ

    \(A^{t}B-2A^{t}C^{t}=-3A^{-1}\)

    แล้ว \(det(2C-B^{t})\) เท่ากับข้อใดต่อไปนี้

    1. -3
    2. -1
    3. 1
    4. 3

    วิธีทำ ข้อนี้ต้องใช้สมบัติของทรานโพส และสมบัติของดีเทอร์มิแนนต์ คือ

    \((A+B)^{t}=A^{t}+B^{t}\)

    \((A-B)^{t}=A^{t}-B^{t}\)

    \(det(cA)=c^{n}det(A)\)

    \(det(A^{t})=det(A)\)

    \((cA)^{t}=cA^{t}\)

      ใช้สมบัติพวกนี้แหละคับ  เริ่มทำเลยนะคับ

    \begin{array}{lcl}A^{t}B-2A^{t}C^{t}&=&-3A^{-1}\\A^{t}(B-2C^{t})&=&-3A^{-1}\\det[A^{t}(B-2C^{t})]&=&det(-3A^{-1})\\det(A^{t})det(B-2C^{t})&=&(-3)^{3}det(A^{-1})\\det(A)det(B-2C^{t})&=&(-27)\frac{1}{det(A)}\\(-3)det(B-2C^{t})&=&(-27)\frac{1}{-3}\\det(B-2C^{t})&=&\frac{-27}{(-3)\times (-3)}\\det(B-2C^{t})&=&\frac{-27}{9}\\det(B^{t}-2C)^{t}&=&-3\\det(B^{t}-2C)&=&-3\\det[-(2C-B^{t})]&=&-3\\(-1)^{3}det(2C-B^{t})&=&-3\\det(2C-B^{t})&=&\frac{-3}{-1}\\&=&3\quad\underline{Ans}\end{array}

  • ฝึกทำโจทย์คณิตศาสตร์ (39)

    39.กำหนดให้ \(A=\begin{bmatrix}1&2\\3&4\end{bmatrix}\) และ \(B=\begin{bmatrix}a&1\\0&b\end{bmatrix}\)  โดยที่ \(a,b\) เป็นจำนวนจริง ซึ่ง \(a>b\)  

    ถ้า  \(det(AB^{-1})=\frac{2}{5}\) และ \(a+b=4\)  แล้ว \(det(A+B^{t})\) มีค่าเท่ากับข้อใดต่อไปนี้

    1. -10
    2. -7
    3. 7
    4. 10

    วิธีทำ

    ข้อนี้เขากำหนดเมทริกซ์ \(A\) มีให้แล้วหา \(det(A)\) ไว้ก่อนเลย ได้ใช้แน่นอนคับจะได้

    \(det(A)=(1)(4)-(2)(3)=4-6=-2\)

    จาก \(det(AB^{-1})=\frac{2}{5}\) จะได้

    \begin{array}{lcl}det(A)det(B^{-1})&=&\frac{2}{5}\\det(A)\frac{1}{det(B)}&=&\frac{2}{5}\\det(B)&=&\frac{5}{2}det(A)\\det(B)&=&\frac{5}{2}\times (-2)\\det(B)&=&-5\quad\cdots (1)\end{array}

    เห็นที่โจทย์กำหนดเมทริกซ์ \(B\) ให้ไหมคับ จะได้ \(det(B)=(a)(b)-(1)(0)=ab\) กลับไปดูสมการที่ \((1)\) จะได้ว่า

    \(ab=-5\) ดังนั้นตอนนี้ที่เราได้คือ 

    \[ab=-5\quad\cdots (2)\]

    \[a+b=4\quad\cdots (3)\] 

    แก้สมการเลยครับ จากสมการที่ \((3)\) จะได้ \(a=4-b\)  ต่อไปนำ \(a=4-b\) ไปแทนในสมการที่ \((2)\) จะได้

    \begin{array}{lcl}ab&=&-5\\(4-b)b&=&-5\\4b-b^{2}&=&-5\\-b^{2}+4b+5&=&0\\b^{2}-4b-5&=&0\\(b-5)(b+1)&=&0\\so\\b=5\quad , b=-1 \end{array} 

    ต่อไปเอาค่า \(b\) ที่เราได้ไปแทนในสมการ \((3)\) จะได้

    ถ้า \(b=5\) จะได้ \(a=-1\) อันนี้ใช้ไม่ได้เพราะโจทย์บอกว่า \(a>b\)

    ถ้า \(b=-1\) จะได้ \(a=5\) อันนี้ใช้ได้

    ทำต่อเลยครับ

    จาก \(B=\begin{bmatrix}a&1\\0&b\end{bmatrix}\)  แทนค่า \(a\) และ \(b\) ลงไปจะได้

    \(B=\begin{bmatrix}5&1\\0&-1\end{bmatrix}\)  ดังนั้น

    \(Bู^{t}=\begin{bmatrix}5&0\\1&-1\end{bmatrix}\) 

    ต่อไปหาค่าของ \(A+B^{t}\) จะได้

    \begin{array}{lcl}A+B^{t}&=&\begin{bmatrix}1&2\\3&4\end{bmatrix}+\begin{bmatrix}5&0\\1&-1\end{bmatrix}\\&=&\begin{bmatrix}6&2\\4&3\end{bmatrix}\\so\\det(A+B^{t})&=&(6)(3)-(4)(2)\\&=&10\quad\underline{Ans}\end{array}

  • ฝึกทำโจทย์คณิตศาสตร์ (42)

    42. กำหนดเมทริกซ์ \(A=\begin{bmatrix}x&-1\\1&-x\end{bmatrix}\)

    ถ้า \(a,b\) เป็นคำตอบของสมการ   \(\det (2A^{2})+(1-x^{2})^{3}\det (A^{-1})=45\)

    โดย \(a>b\) แล้ว \(2a-b\) มีค่าเท่ากับเท่าใด

    วิธีทำ   ข้อนี้ก่อนเริ่มแก้สมการหา \(\det (A)\) ไว้ก่อนเลย จากโจทย์เราจะได้ว่า

    \begin{array}{lcl}\det (A)&=&(x)(-x)-(1)(-1)=-x^{2}+1=\color{red}{1-x^{2}}\end{array}

    ต่อไปเราแก้สมการเพื่อหาค่าของ \(a,b\) กันเลยครับผม เริ่มเลย

    \begin{array}{lcl}\det (2A^{2})+(1-x^{2})^{3}\det (A^{-1})&=&45\\2^{2}\det (A^{2})+(1-x^{2})^{3}\cdot \frac{1}{\det (A)}&=&45\\2^{2}\det (A)\det (A)+(1-x^{2})^{3}\cdot \frac{1}{\det (A)}&=&45\\4(1-x^{2})^{2}+\frac{(1-x^{2})^{3}}{(1-x^{2})}&=&45\\\frac{4(1-x^{2})^{3}+(1-x^{2})^{3}}{1-x^{2}}&=&45\\4(1-x^{2})^{3}+(1-x^{2})^{3}&=&45(1-x^{2})\\5(1-x^{2})^{3}&=&45(1-x^{2})\\\frac{(1-x^{2})^{3}}{(1-x^{2})}&=&\frac{45}{9}\\(1-x^{2})^{2}&=&9\\1-2x^{2}+x^{4}&=&9\\x^{4}-2x^{2}-8&=&0\\(x^{2}-4)(x^{2}+2)&=&0\\so\\x^{2}=4\rightarrow x=\pm 2\quad \\ x^{2}=-2\quad \color{red}{no\quad solution\quad because\quad x^{2}\geq 0}\end{array}

    ตอนนี้เราจะเห็นว่า \(x\) ของเราเท่ากับ \(\pm 2\) นั่นก็คือ \(a=2\)  และ \(b=-2\) เพราะโจทย์บอกว่า \(a\) ต้องมากว่า \(b\)

    ดังนั้น

    \(\underline{Ans}\quad 2a-b=2(2)-(-2)=4+2=6\)

  • ฝึกทำโจทย์คณิตศาสตร์ (43)

    43. ให้ \(A,B\) และ \(C\) เป็นเมทริกซ์มิติ \(2\times 2\) และ \(I\) เป็นเมทริกซ์เอกลักษณ์มิติ \(2\times 2\) 

    ถ้า \(\det A=\det B=3\) และ \(\det (A^{t}B-\frac{1}{2}A^{t}BC)=-27\) แล้ว \(\det (C-2I)\) เท่ากับข้อใดต่อไปนี้

    1. -6
    2. 6
    3. -12
    4. 12

    วิธีทำ ข้อนี้ไม่มีอะไรมาก แค่เอาสิ่งที่โจทย์ให้มาคือ \(\det (A^{t}B-\frac{1}{2}A^{t}BC)=-27\) มาจัดรูปให้ได้เป็น \(\det (C-2I)\) ให้ได้ ก็จะได้คำตอบครับ ยากตรงจัดรูปนี่แหละครับ มาเริ่มทำกันเลย

    \begin{array}{lcl}\det (A^{t}B-\frac{1}{2}A^{t}BC)&=&-27\\\det [A^{t}B(1-\frac{1}{2}C)]&=&-27\\\det (A^{t}B)\det (1-\frac{1}{2}C)&=&-27\\\det A^{t}\det B\det (1-\frac{1}{2}C)&=&-27\\\det A\det B\det (1-\frac{1}{2}C)&=&-27\\(3)(3)\det (1-\frac{1}{2}C)&=&-27\\9\det (1-\frac{1}{2}C)&=&-27\\\det (1-\frac{1}{2}C)&=&-3\\\det(-\frac{1}{2}(-2+C))&=&-3\\(-\frac{1}{2})^{2}\det (-2+C)&=&-3\\\det (-2+C)&=&(-3)\times 4\\\det (C-2)&=&-12\\because\quad \det (C-2)=\det (C-2I)\\so\\\det (C-2I)&=&-12\quad\underline{Ans}\end{array}

    พิสูจน์ให้ดูนิดหนึ่งว่าทำไม \(\det (C-2)=\det (C-2I)\)

    \begin{array}{lcl}C-2&=&IC-2\\I(C-2)&=&I(IC-2)\\I(C-2)&=&C-2I\\\det (I(IC-2))&=&\det (C-2I)\\\det I\det (IC-2)&=&\det (C-2I)\\\det I\det(IC-2)&=&\det (C-2I)\\\color{red}{\det(C-2)}&=&\color{red}{\det(C-2I)}\end{array}

    สิ่งที่ต้องรู้คือ 

    \(IC=C\)

    \(\det I=1\)

  • ฝึกทำโจทย์คณิตศาสตร์ (44)

    44. ให้ \(x\) เป็นจำนวนจริงบวก และ \(A\) เป็นเมทริกซ์ โดยที่ \(A=\begin{bmatrix}1+x&1\\1&1+x\end{bmatrix}\)

    ถ้า \(\det [\frac{1}{2}A^{2}]=16\) แล้ว \(\det [8A^{-1}+2A^{t}]\) มีค่าเท่ากับข้อใดต่อไปนี้

    1. 40
    2. 42
    3. 80
    4. 82

    วิธีทำ ข้อนี้ไม่ยากมากคับ เพราะว่า \(A\) เป็นเมทริกซ์มิติ \(2\times 2\) ขั้นตอนแรกเราหา \(\det A\) ก่อนเลยคับจะได้ว่า

    \(\det A =(1+x)^{2}-1=x^{2}+2x+1-1=x^{2}+2x\)

    เก็บค่าของ \(\det A\) เอาไว้ก่อนคับ ที่นี้เรามาดูสมการนี้ \(\det [\frac{1}{2}A^{2}]=16\) สมการนี้จะนำไปสู่ค่าของ \(x\) คับเริ่มแก้กันเลย

    \begin{array}{lcl}\det [\frac{1}{2} A^{2}]&=&16\\(\frac{1}{2})^{2}(\det A)^{2}&=&16\\\frac{1}{4}(x^{2}+2x)^{2}&=&16\\(x^{2}+2x)^{2}&=&64\\(x^{2}+2x)^{2}&=&8^{2}\\so\\x^{2}+2x&=&8\\x^{2}+2x-8&=&0\\(x+4)(x-2)&=&0\\so\\x=-4\quad and\quad x=2\end{array}

    แต่เนื่องจาก โจทย์บอกว่า \(x\) เป็นจำนวนจริงบวก ดังนั้น \(x=2\)

    ดังนั้นเราได้ เมทริกซ์ \(A\) คือ

    \(A=\begin{bmatrix}3&1\\1&3\end{bmatrix}\) ที่นี้เราก็หา \(A^{-1}\) และ \(A^{t}\) ได้แล้วคับ จึงได้ว่า

    \begin{array}{lcl}A^{-1}&=&\frac{1}{(3)(3)-(1)(1)}\begin{bmatrix}3&-1\\-1&3\end{bmatrix}\\A^{-1}&=&\frac{1}{8}\begin{bmatrix}3&-1\\-1&3\end{bmatrix}\\so\\8A^{-1}&=&\begin{bmatrix}3&-1\\-1&3\end{bmatrix}\\\\\\\\ A^{t}&=&\begin{bmatrix}3&1\\1&3\end{bmatrix}\\2A^{t}&=&2\begin{bmatrix}3&1\\1&3\end{bmatrix}\\2A^{t}&=&\begin{bmatrix}6&2\\2&6\end{bmatrix}\\so\\8A^{-1}+2A^{t}&=&\begin{bmatrix}3&-1\\-1&3\end{bmatrix}+\begin{bmatrix}6&2\\2&6\end{bmatrix}\\2A^{-1}+2A^{t}&=&\begin{bmatrix}9&1\\1&9\end{bmatrix}\\so\\\det [8A^{-1}+2A^{t}]&=&(9)(9)-(1)(1)\\&=&81-1\\&=&\color{red}{80}\quad\underline{Ans}\end{array}

  • ฝึกทำโจทย์คณิตศาสตร์ (52)

    51.ในการสร้างเมทริกซ์ในรูป \(\begin{bmatrix}x^{2}&x-4\\-x&x-1\end{bmatrix}\) แบบสุ่ม โดยที่ \(x\in \{0,1,2,3,4\}\)  ความน่าจะเป็นที่จะได้เมทริกซ์เอกฐานเท่ากับเท่าใด

    วิธีทำ ข้อนี้ทุกคนต้องรู้จักคำว่าเมทริกซ์เอกฐานก่อน ว่าคืออะไร

    เมทริกซ์เอกฐานคือ เมทริกซ์ที่มีดีเทอร์มิแนนต์เท่ากับศูนย์ หรือก็คือ \(det(A)=0\) นั่นเอง  ดังนั้น ในการทำข้อนี้เราต้องหาค่าของ \(x\) ที่ทำให้เมทริกซ์นี้มีค่า det เท่ากับ \(0\) จึงได้ว่า 

    \begin{array}{lcl}x^{2}(x-1)-(x-4)(-x)&=&0\\x^{3}-x^{2}-(-x^{2}+4x)&=&0\\x^{3}-x^{2}+x^{2}-4x&=&0\\x^{3}-4x&=&0\\x(x^{2}-4)&=&0\\so\\x=0\quad or\quad x^{2}=4\rightarrow x=2,-2\end{array}

    จากเงื่อนไขในโจทย์ \(x\) ไม่เป็นจำนวนลบ ดังนั้น ค่าของ \(x\) ที่ทำให้เมทริกซ์นี้เป็นเมทริกซ์นี้เป็นเมทริกซ์เอกฐานคือ \(x=0,2\) 

    นั่นคือความน่าจะเป็นที่จะได้เมทริกซ์เอกฐาน โดยที่ \(x\in\{0,1,2,3,4\}\) คือ \(\frac{2}{5}\quad\underline{Ans}\)

  • ฝึกทำโจทย์คณิตศาสตร์ (54)

    54. ถ้า \(\log_{\frac{1}{4}} 256+\frac{2\log 625}{\log 5}=3^{a}\) เมื่อ \(a\) เป็นจำนวนจริง แล้วค่าของ \(a\) เท่ากับเท่าใด

    1. \(\log_{3}2\)
    2. \(\log_{3}4\)
    3. \(\log_{3}\frac{33}{4}\)
    4. \(\log_{3}10\)
    5. \(\log_{3}12\)

    วิธีทำ ข้อนี้บอกเลยว่าต้องไปศึกษาเกี่ยวกับ สมบัติของลอการิทึม ถึงจะทำข้อนี้ได้ ไม่ยากเรื่องนี้ เริ่มทำกันเลย

    \begin{array}{lcl}\log_{\frac{1}{4}} 256+\frac{2\log 625}{\log 5}&=&3^{a}\\\log_{4^{-1}}4^{4}+\frac{2\log 5^{4}}{\log 5}&=&3^{a}\\\frac{4}{-1}\log_{4} 4+\frac{(2)(4)\log 5}{\log 5}&=&3^{a}\\(-4)+8&=&3^{a}\\4&=&3^{a}\\\log 4&=&\log 3^{a}\\\log 4&=&a\log 3\\a&=&\frac{\log 4}{\log 3}\\a&=&\log_{3} 4\end{array}

  • ฝึกทำโจทย์คณิตศาสตร์ (56)

    56. \(\tan \left[ \arccos ( \frac{5}{13}) +\arcsin (\frac{3}{5}) \right]\) เท่ากับข้อใดต่อไปนี้

    วิธีทำ โจทย์แนวนี้หาคำตอบไม่ยากคับ ใครอยากทำโจทย์แบบนี้เพิ่มให้ไปอ่านตามลิงก์นี้

    เอาละเรามาเริ่มทำโจทย์กันดีกว่า เป็นข้อสอบ A-level คณิตศาสตร์ ใครเร็วใครได้เพราะข้อสอบไม่ยากมาก

    กำหนดให้ \(A=\arccos\frac{5}{13}\) จะได้ว่า \(\cos A=\frac{5}{13}\)

    กำหนดให้ \(B=\arcsin\frac{3}{5}\) จะได้ว่า \(\sin B=\frac{3}{5}\)

    แล้วให้เราข้อมูลนี้คือ \(\cos A=\frac{5}{13}\) และ \(\sin B=\frac{3}{5}\)  ไปวาดรูปสามเหลี่ยมมุมฉากเพื่อหาค่าของ \(\tan A,\tan B\)  ได้รูป ดังนี้

    เริ่มทำต่อเลยนะคับ จากที่เรากำหนดให้ \(A=\arccos\frac{5}{13}\) และ \(B=\arcsin\frac{3}{5}\)  เมื่อนำไปแทนค่าในนี้ \(\tan \left[ \arccos ( \frac{5}{13}) +\arcsin (\frac{3}{5}) \right]\)  เราก็จะได้่ว่าสิ่งที่เราต้องการหาก็คือ \(\tan (A+B)\) นั่นเอง ใช้สูตรเท็น เอ บวก บี เลย จำสูตรได้ก็ทำได้ข้อนี้ เริ่มเลย

    \begin{array}{lcl}\tan (A+B)&=&\frac{\tan A+\tan B}{1-\tan A\tan B}\\&=&\frac{\frac{12}{5}+\frac{3}{4}}{1-\frac{12}{5}\cdot \frac{3}{4}}\\&=&\frac{\frac{63}{20}}{\frac{20-36}{20}}\\&=&-\frac{63}{16}\end{array}