إثبات قيمة محدد المصفوفة

MathematicsDeterminantsHard

Published:

(٥١): إذا كان $a \neq b \neq c$ و $abc \neq 1$ فاثبت أن:

$$ \begin{vmatrix} 1 & 2a & 1-a^3 \\ b & 2b & 1-b^3 \\ c & 2c & 1-c^3 \end{vmatrix} = 0 $$

This question includes visual content: يحتوي السؤال على محدد من الرتبة الثالثة (3x3). الصف الأول هو: 1, 2a, 1-a^3. الصف الثاني هو: b, 2b, 1-b^3. الصف الثالث هو: c, 2c, 1-c^3. القيمة المطلوبة للمحدد هي صفر.

Animated Video Solution

The first half plays free, the full solution is in the app.

Step by Step Written Solution

1
Step 1

مرحباً يا عبد الله. دعنا نحل هذا السؤال معاً خطوة بخطوة. نريد إثبات أن حاصل ضرب الأعداد يساوي واحداً إذا كان المحدد معطى مساوياً للصفر.

إثبات علاقة باستخدام المحددات

2
Step 2

أولاً، سوف نستخدم خاصية توزيع المحدد عندما يحتوي أحد الأعمدة على مجموع أو فرق بين حدين.

خطوة 1: تقسيم المحدد

$$\begin{vmatrix} a & a^2 & a^3 - 1 \\ b & b^2 & b^3 - 1 \\ c & c^2 & c^3 - 1 \\end{vmatrix} = 0$$
3
Step 3

يمكننا كتابة هذا المحدد في صورة طرح محددين منفصلين بناءً على العمود الثالث.

4
Step 4

الآن، لنأخذ المحدد الأول ونقوم بتبسيطه بسحب العوامل المشتركة من الصفوف.

خطوة 2: تبسيط المحدد الأول

$$\begin{vmatrix} a & a^2 & a^3 \\ b & b^2 & b^3 \\ c & c^2 & c^3 \\end{vmatrix}$$
5
Step 5

نلاحظ أنه يمكننا أخذ العامل المشترك ألف من الصف الأول، وباء من الصف الثاني، وجيم من الصف الثالث.

6
Step 6

الآن، لننتقل إلى المحدد الثاني ونحاول جعله متطابقاً مع المحدد الأول عن طريق تبديل الأعمدة.

خطوة 3: تبديل أعمدة المحدد الثاني

$$\begin{vmatrix} a & a^2 & 1 \\ b & b^2 & 1 \\ c & c^2 & 1 \\end{vmatrix}$$
7
Step 7

أولاً، سنقوم بتبديل العمود الثاني مع العمود الثالث. تذكر أن تبديل أي عمودين يغير إشارة المحدد إلى السالب.

8
Step 8

ثانياً، نقوم بتبديل العمود الأول مع العمود الثاني الجديد لتصبح الأعمدة بالترتيب المطلوب، مما يغير الإشارة مرة أخرى لتصبح موجبة.

9
Step 9

الآن سنقوم بالتعويض بهاتين الصيغتين في المعادلة الأصلية لنجمع الطرفين معاً.

خطوة 4: تجميع المحددات

$$abc \begin{vmatrix} 1 & a & a^2 \\ 1 & b & b^2 \\ 1 & c & c^2 \\end{vmatrix} - \begin{vmatrix} 1 & a & a^2 \\ 1 & b & b^2 \\ 1 & c & c^2 \\end{vmatrix} = 0$$

The rest of this solution is on Solvi

9 more steps are locked. Watch the full animated, narrated solution for free.

Snap a photo, solve any question like this.

Download on the App Store Get it on Google Play

Free to download · First solutions are on us

100K+Questions solved daily
50K+Students learning
4.8 ★App Store rating

About This Question

Subject
Mathematics
Topic
Determinants
Difficulty
Hard
Question Type
Proof

Solve any question in seconds

Snap a photo and AI explains it step by step with voice and animation.

Download on the App Store Get it on Google Play
Solvi
The full solution is in the appFree to download · First solutions are on us
Get