Hello, dear friend, you can consult us at any time if you have any questions, add WeChat: daixieit

Assignment 2

MATH1002: Linear Algebra

Semester 2, 2023

This assignment is worth 10% of your inal assessment for this course. Your answers should be well written, neat, thoughtful, mathematically concise, and a pleasure to read. Please cite any resources used and show all working.  Present your arguments clearly using words of explanation and diagrams where relevant. After all, mathematics is about communicating your ideas.  This is a worthwhile skill which takes time and efort to master. The marker will give you feedback and allocate an overall mark to your assignment using the following criteria:

1.   Let a 2 R, and consider the vectors

u = [1, 1, -1],    v = [1, 0, a],     w = [2, a, -2]   and    x = [-3, a, 3].

(a)      (i)   For which values of a 2 R can x be expressed as a linear combination of uv and w in exactly one way?

(ii)   For which of the values of a 2 R can x be expressed as a linear combination of uv and w in more than one way?

(iii)   For which values of a 2 R is it not possible for the vector x be expressed as a linear combination of uv and w?

(b)  Choose a value of a 2 R from part (a)(ii), and express x as two diferent linear combinations of uv and w.

2.   Consider the matrix

(a)  Use elementary row operations to ind the inverse of A.

(b)   Hence or otherwise solve the system:

x   -   3y   -   3z   =     7

   +    y   +    z   =   -3

x   -   2y   -     z   =     4

(c)  Express A-1  as a product of elementary matrices.

(d)  Express A as a product of elementary matrices.

Give an explicit expression for each elementary matrix.

3.  Let M = [ 31   b(7)].

(a)  Find all values of the parameter b such that M has eigenvalue 1.

(b)  For the value of b from part (a), ind the other eigenvalue c of M.

(c)  For the value of b from part (a), ind corresponding eigenvectors v1 and vc. Choose one eigenvector for each eigenvalue.

(d)  For the value of b from part (a), ind v = 2v1  + 3vc , where v1  and vc  are taken from part (c). Then ind M25v.

4.  Recall from lectures that if A and B are matrices with AB deined, then (AB)T  = BT AT . Use this property to prove that A is invertible if and only if AT  is invertible, and in that case, (A-1 )T  = (AT )-1 .