All about flooble | fun stuff | Get a free chatterbox | Free JavaScript | Avatars    
perplexus dot info

Home > Just Math
Entries of a matrix (Posted on 2021-01-29) Difficulty: 3 of 5
Let be a natural number n≥2 and the n×n matrix whose entries at the i-th line and j-th column is min(i,j). Calculate:

a) its determinant
b) its inverse

No Solution Yet Submitted by Danish Ahmed Khan    
Rating: 4.0000 (1 votes)

Comments: ( Back to comment list | You must be logged in to post comments.)
Solution Truly computer solution (spoiler) | Comment 3 of 5 |
As there was hardly any programming involved, this computer solution is more heavily dependent on "letting the computer do it" than most; such is the strength of MATLAB.

clc
clearvars
for sz=1:8
    for i=1:sz
        m(sz,i)=i;
        m(i,sz)=i;
    end
    disp(m) 
    disp(det(m))
    disp(inv(m))
    disp(" ")
end

builds the matrices a layer at a time, reporting along the way:

In each set, first appears the matrix, then the determinant, then the inverse matrix. I started with n=1, and the pattern holds, though incomplete for n=1.

   1
   1
   1
 
   1   1
   1   2
   1
   2  -1
  -1   1
 
   1   1   1
   1   2   2
   1   2   3
   1
   2  -1   0
  -1   2  -1
   0  -1   1
 
   1   1   1   1
   1   2   2   2
   1   2   3   3
   1   2   3   4
   1
   2  -1   0   0
  -1   2  -1   0
   0  -1   2  -1
   0   0  -1   1
 
   1   1   1   1   1
   1   2   2   2   2
   1   2   3   3   3
   1   2   3   4   4
   1   2   3   4   5
   1
   2  -1   0   0   0
  -1   2  -1   0   0
   0  -1   2  -1   0
   0   0  -1   2  -1
   0   0   0  -1   1
 
   1   1   1   1   1   1
   1   2   2   2   2   2
   1   2   3   3   3   3
   1   2   3   4   4   4
   1   2   3   4   5   5
   1   2   3   4   5   6
   1
   2  -1   0   0   0   0
  -1   2  -1   0   0   0
   0  -1   2  -1   0   0
   0   0  -1   2  -1   0
   0   0   0  -1   2  -1
   0   0   0   0  -1   1
 
   1   1   1   1   1   1   1
   1   2   2   2   2   2   2
   1   2   3   3   3   3   3
   1   2   3   4   4   4   4
   1   2   3   4   5   5   5
   1   2   3   4   5   6   6
   1   2   3   4   5   6   7
   1
   2  -1   0   0   0   0   0
  -1   2  -1   0   0   0   0
   0  -1   2  -1   0   0   0
   0   0  -1   2  -1   0   0
   0   0   0  -1   2  -1   0
   0   0   0   0  -1   2  -1
   0   0   0   0   0  -1   1
 
   1   1   1   1   1   1   1   1
   1   2   2   2   2   2   2   2
   1   2   3   3   3   3   3   3
   1   2   3   4   4   4   4   4
   1   2   3   4   5   5   5   5
   1   2   3   4   5   6   6   6
   1   2   3   4   5   6   7   7
   1   2   3   4   5   6   7   8
   1
   2  -1   0   0   0   0   0   0
  -1   2  -1   0   0   0   0   0
   0  -1   2  -1   0   0   0   0
   0   0  -1   2  -1   0   0   0
   0   0   0  -1   2  -1   0   0
   0   0   0   0  -1   2  -1   0
   0   0   0   0   0  -1   2  -1
   0   0   0   0   0   0  -1   1
 
In all cases the determinant is 1, and the inverse matrix has element (n,n) = 1; all the other elements on the main diagonal are 2; any element immediately adjacent to the main diagonal is -1; all the rest of the elements are zero. 

  Posted by Charlie on 2021-01-29 18:04:44
Please log in:
Login:
Password:
Remember me:
Sign up! | Forgot password


Search:
Search body:
Forums (1)
Newest Problems
Random Problem
FAQ | About This Site
Site Statistics
New Comments (24)
Unsolved Problems
Top Rated Problems
This month's top
Most Commented On

Chatterbox:
Copyright © 2002 - 2024 by Animus Pactum Consulting. All rights reserved. Privacy Information