Menu Close

Find-the-determinant-determinant-5-3-0-0-0-0-2-5-3-0-0-0-0-2-5-3-0-0-0-0-0-0-5-3-0-0-0-0-2-5-




Question Number 205156 by depressiveshrek last updated on 11/Mar/24
Find the determinant:   determinant ((5,3,0,0,…,0,0),(2,5,3,0,…,0,0),(0,2,5,3,…,0,0),(⋮,⋮,⋮,⋮,⋱,⋮,⋮),(0,0,0,0,…,5,3),(0,0,0,0,…,2,5))
$$\mathrm{Find}\:\mathrm{the}\:\mathrm{determinant}: \\ $$$$\begin{vmatrix}{\mathrm{5}}&{\mathrm{3}}&{\mathrm{0}}&{\mathrm{0}}&{\ldots}&{\mathrm{0}}&{\mathrm{0}}\\{\mathrm{2}}&{\mathrm{5}}&{\mathrm{3}}&{\mathrm{0}}&{\ldots}&{\mathrm{0}}&{\mathrm{0}}\\{\mathrm{0}}&{\mathrm{2}}&{\mathrm{5}}&{\mathrm{3}}&{\ldots}&{\mathrm{0}}&{\mathrm{0}}\\{\vdots}&{\vdots}&{\vdots}&{\vdots}&{\ddots}&{\vdots}&{\vdots}\\{\mathrm{0}}&{\mathrm{0}}&{\mathrm{0}}&{\mathrm{0}}&{\ldots}&{\mathrm{5}}&{\mathrm{3}}\\{\mathrm{0}}&{\mathrm{0}}&{\mathrm{0}}&{\mathrm{0}}&{\ldots}&{\mathrm{2}}&{\mathrm{5}}\end{vmatrix} \\ $$
Answered by pi314 last updated on 11/Mar/24
Δ_n = determinant (((5 3   0 0......0 0)),((2  5  3 0......0 0)),((0  2  5 3......0  0)),((..................5 3)),((0 0 0  0....... 2 5)))  Δ_n = 5.Δ_(n−1) −2.3Δ_(n−2)   Δ_n =5Δ_(n−1) −6Δ_(n−2)   Δ_2 = determinant (((5    3)),((2    5)))=19  Δ_1 =5  Δ_3 = determinant (((5  3  0)),((2  5  3)),((0  2  5)),())=5∣19∣−30=65  X^2 −5X+6=0⇒(X−3)(X−2)=0;X∈{2,3}  Δ_n =a(2)^n +b(3^n )  4a+9b=19;2a+3b=5  3b+10=19⇒b=3;a=−2  Δ_n =−2^(n+1) +3^(n+1) ;Δ_3 =−(2)^4 +(3)^4 =81−16=65  Δ_4 = determinant (((5   3  0    0)),((2   5  3    0)),((0   2  5    3)),((0   0 2     5)))=5.65−6.19=211=−(2)^5 +3^5 ..True  Δ_n =−(2)^(n+1) +(3)^(n+1)
$$\Delta_{{n}} =\begin{vmatrix}{\mathrm{5}\:\mathrm{3}\:\:\:\mathrm{0}\:\mathrm{0}……\mathrm{0}\:\mathrm{0}}\\{\mathrm{2}\:\:\mathrm{5}\:\:\mathrm{3}\:\mathrm{0}……\mathrm{0}\:\mathrm{0}}\\{\mathrm{0}\:\:\mathrm{2}\:\:\mathrm{5}\:\mathrm{3}……\mathrm{0}\:\:\mathrm{0}}\\{………………\mathrm{5}\:\mathrm{3}}\\{\mathrm{0}\:\mathrm{0}\:\mathrm{0}\:\:\mathrm{0}…….\:\mathrm{2}\:\mathrm{5}}\end{vmatrix} \\ $$$$\Delta_{{n}} =\:\mathrm{5}.\Delta_{{n}−\mathrm{1}} −\mathrm{2}.\mathrm{3}\Delta_{{n}−\mathrm{2}} \\ $$$$\Delta_{{n}} =\mathrm{5}\Delta_{{n}−\mathrm{1}} −\mathrm{6}\Delta_{{n}−\mathrm{2}} \\ $$$$\Delta_{\mathrm{2}} =\begin{vmatrix}{\mathrm{5}\:\:\:\:\mathrm{3}}\\{\mathrm{2}\:\:\:\:\mathrm{5}}\end{vmatrix}=\mathrm{19} \\ $$$$\Delta_{\mathrm{1}} =\mathrm{5} \\ $$$$\Delta_{\mathrm{3}} =\begin{vmatrix}{\mathrm{5}\:\:\mathrm{3}\:\:\mathrm{0}}\\{\mathrm{2}\:\:\mathrm{5}\:\:\mathrm{3}}\\{\mathrm{0}\:\:\mathrm{2}\:\:\mathrm{5}}\\{}\end{vmatrix}=\mathrm{5}\mid\mathrm{19}\mid−\mathrm{30}=\mathrm{65} \\ $$$${X}^{\mathrm{2}} −\mathrm{5}{X}+\mathrm{6}=\mathrm{0}\Rightarrow\left({X}−\mathrm{3}\right)\left({X}−\mathrm{2}\right)=\mathrm{0};{X}\in\left\{\mathrm{2},\mathrm{3}\right\} \\ $$$$\Delta_{{n}} ={a}\left(\mathrm{2}\right)^{{n}} +{b}\left(\mathrm{3}^{{n}} \right) \\ $$$$\mathrm{4}{a}+\mathrm{9}{b}=\mathrm{19};\mathrm{2}{a}+\mathrm{3}{b}=\mathrm{5} \\ $$$$\mathrm{3}{b}+\mathrm{10}=\mathrm{19}\Rightarrow{b}=\mathrm{3};{a}=−\mathrm{2} \\ $$$$\Delta_{{n}} =−\mathrm{2}^{{n}+\mathrm{1}} +\mathrm{3}^{{n}+\mathrm{1}} ;\Delta_{\mathrm{3}} =−\left(\mathrm{2}\right)^{\mathrm{4}} +\left(\mathrm{3}\right)^{\mathrm{4}} =\mathrm{81}−\mathrm{16}=\mathrm{65} \\ $$$$\Delta_{\mathrm{4}} =\begin{vmatrix}{\mathrm{5}\:\:\:\mathrm{3}\:\:\mathrm{0}\:\:\:\:\mathrm{0}}\\{\mathrm{2}\:\:\:\mathrm{5}\:\:\mathrm{3}\:\:\:\:\mathrm{0}}\\{\mathrm{0}\:\:\:\mathrm{2}\:\:\mathrm{5}\:\:\:\:\mathrm{3}}\\{\mathrm{0}\:\:\:\mathrm{0}\:\mathrm{2}\:\:\:\:\:\mathrm{5}}\end{vmatrix}=\mathrm{5}.\mathrm{65}−\mathrm{6}.\mathrm{19}=\mathrm{211}=−\left(\mathrm{2}\right)^{\mathrm{5}} +\mathrm{3}^{\mathrm{5}} ..{True} \\ $$$$\Delta_{{n}} =−\left(\mathrm{2}\right)^{{n}+\mathrm{1}} +\left(\mathrm{3}\right)^{{n}+\mathrm{1}} \\ $$$$ \\ $$$$ \\ $$

Leave a Reply

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