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बताओं कि क्या आव्यूह गुणनफल के अनुष्यप है अथवा नहीं ? (i) A = [[-1,2],[3,4]], B = [[5],[6]]

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−cos⁡2ϕ-\cos^2 \phi

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यह सिद्ध करने के लिए कि दिया गया सारणिक 0 के बराबर है, हम दिए गए संबंध θ−ϕ=π2\theta - \phi = \frac{\pi}{2} का उपयोग करेंगे।

  1. दिए गए संबंध का उपयोग करके θ\theta के त्रिकोणमितीय फलनों को ϕ\phi के पदों में व्यक्त करें।

    हमें दिया गया है: θ−ϕ=π2\theta - \phi = \frac{\pi}{2}
    इससे हमें मिलता है: θ=ϕ+π2\theta = \phi + \frac{\pi}{2}

    अब, θ\theta के त्रिकोणमितीय फलनों को ϕ\phi के पदों में बदलें:
    cos⁡θ=cos⁡(ϕ+π2)=−sin⁡ϕ\cos \theta = \cos\left(\phi + \frac{\pi}{2}\right) = -\sin \phi
    sin⁡θ=sin⁡(ϕ+π2)=cos⁡ϕ\sin \theta = \sin\left(\phi + \frac{\pi}{2}\right) = \cos \phi

  2. सारणिक के तत्वों में इन मानों को प्रतिस्थापित करें।

    दिए गए सारणिक के तत्व हैं:
    a11=cos⁡2θ=(−sin⁡ϕ)2=sin⁡2ϕa_{11} = \cos^2 \theta = (-\sin \phi)^2 = \sin^2 \phi
    a12=cos⁡θsin⁡θ=(−sin⁡ϕ)(cos⁡ϕ)=−sin⁡ϕcos⁡ϕa_{12} = \cos \theta \sin \theta = (-\sin \phi)(\cos \phi) = -\sin \phi \cos \phi
    a13=cos⁡2ϕa_{13} = \cos^2 \phi

    a21=cos⁡θsin⁡θ=−sin⁡ϕcos⁡ϕa_{21} = \cos \theta \sin \theta = -\sin \phi \cos \phi
    a22=sin⁡2θ=(cos⁡ϕ)2=cos⁡2ϕa_{22} = \sin^2 \theta = (\cos \phi)^2 = \cos^2 \phi
    a23=cos⁡ϕsin⁡ϕa_{23} = \cos \phi \sin \phi

    a31=cos⁡2ϕa_{31} = \cos^2 \phi
    a32=cos⁡ϕsin⁡ϕa_{32} = \cos \phi \sin \phi
    a33=sin⁡2ϕa_{33} = \sin^2 \phi

    इन मानों को सारणिक में प्रतिस्थापित करने पर हमें मिलता है:

    ∣sin⁡2ϕ−sin⁡ϕcos⁡ϕcos⁡2ϕ−sin⁡ϕcos⁡ϕcos⁡2ϕsin⁡ϕcos⁡ϕcos⁡2ϕsin⁡ϕcos⁡ϕsin⁡2ϕ∣\begin{vmatrix} \sin^2 \phi & -\sin \phi \cos \phi & \cos^2 \phi \\ -\sin \phi \cos \phi & \cos^2 \phi & \sin \phi \cos \phi \\ \cos^2 \phi & \sin \phi \cos \phi & \sin^2 \phi \end{vmatrix}
  3. सारणिक का मान ज्ञात करें।

    सारणिक को सरल बनाने के लिए, हम पंक्ति संक्रिया R1→R1+R3R_1 \to R_1 + R_3 का उपयोग करेंगे।

    ∣sin⁡2ϕ+cos⁡2ϕ−sin⁡ϕcos⁡ϕ+sin⁡ϕcos⁡ϕcos⁡2ϕ+sin⁡2ϕ−sin⁡ϕcos⁡ϕcos⁡2ϕsin⁡ϕcos⁡ϕcos⁡2ϕsin⁡ϕcos⁡ϕsin⁡2ϕ∣\begin{vmatrix} \sin^2 \phi + \cos^2 \phi & -\sin \phi \cos \phi + \sin \phi \cos \phi & \cos^2 \phi + \sin^2 \phi \\ -\sin \phi \cos \phi & \cos^2 \phi & \sin \phi \cos \phi \\ \cos^2 \phi & \sin \phi \cos \phi & \sin^2 \phi \end{vmatrix}

    चूंकि sin⁡2ϕ+cos⁡2ϕ=1\sin^2 \phi + \cos^2 \phi = 1, सारणिक बन जाता है:

    ∣101−sin⁡ϕcos⁡ϕcos⁡2ϕsin⁡ϕcos⁡ϕcos⁡2ϕsin⁡ϕcos⁡ϕsin⁡2ϕ∣\begin{vmatrix} 1 & 0 & 1 \\ -\sin \phi \cos \phi & \cos^2 \phi & \sin \phi \cos \phi \\ \cos^2 \phi & \sin \phi \cos \phi & \sin^2 \phi \end{vmatrix}
  4. पहली पंक्ति के अनुदिश सारणिक का विस्तार करें।

    सारणिक का मान है:
    1⋅((cos⁡2ϕ)(sin⁡2ϕ)−(sin⁡ϕcos⁡ϕ)(sin⁡ϕcos⁡ϕ))−0⋅(...)+1⋅((−sin⁡ϕcos⁡ϕ)(sin⁡ϕcos⁡ϕ)−(cos⁡2ϕ)(cos⁡2ϕ))1 \cdot ((\cos^2 \phi)(\sin^2 \phi) - (\sin \phi \cos \phi)(\sin \phi \cos \phi)) - 0 \cdot (...) + 1 \cdot ((-\sin \phi \cos \phi)(\sin \phi \cos \phi) - (\cos^2 \phi)(\cos^2 \phi))
    =1⋅(cos⁡2ϕsin⁡2ϕ−sin⁡2ϕcos⁡2ϕ)+1⋅(−sin⁡2ϕcos⁡2ϕ−cos⁡4ϕ)= 1 \cdot (\cos^2 \phi \sin^2 \phi - \sin^2 \phi \cos^2 \phi) + 1 \cdot (-\sin^2 \phi \cos^2 \phi - \cos^4 \phi)
    =1⋅(0)+(−sin⁡2ϕcos⁡2ϕ−cos⁡4ϕ)= 1 \cdot (0) + (-\sin^2 \phi \cos^2 \phi - \cos^4 \phi)
    =−sin⁡2ϕcos⁡2ϕ−cos⁡4ϕ= -\sin^2 \phi \cos^2 \phi - \cos^4 \phi

  5. परिणाम को सरल करें।

    =−cos⁡2ϕ(sin⁡2ϕ+cos⁡2ϕ)= -\cos^2 \phi (\sin^2 \phi + \cos^2 \phi)
    चूंकि sin⁡2ϕ+cos⁡2ϕ=1\sin^2 \phi + \cos^2 \phi = 1:
    =−cos⁡2ϕ(1)= -\cos^2 \phi (1)
    =−cos⁡2ϕ= -\cos^2 \phi

    निष्कर्ष:
    दिए गए संबंध θ−ϕ=π2\theta - \phi = \frac{\pi}{2} के तहत, सारणिक का मान −cos⁡2ϕ-\cos^2 \phi है।
    प्रश्न में इसे 0 के बराबर सिद्ध करने के लिए कहा गया है। यह तभी संभव है जब cos⁡2ϕ=0\cos^2 \phi = 0, जिसका अर्थ है cos⁡ϕ=0\cos \phi = 0. यह स्थिति केवल कुछ विशिष्ट ϕ\phi मानों के लिए ही सत्य है (जैसे ϕ=π2,3π2\phi = \frac{\pi}{2}, \frac{3\pi}{2}, आदि)। यह सभी ϕ\phi मानों के लिए सत्य नहीं है।
    उदाहरण के लिए, यदि ϕ=0\phi = 0, तो θ=π2\theta = \frac{\pi}{2} और सारणिक का मान −cos⁡2(0)=−1-\cos^2(0) = -1 होगा, जो 0 के बराबर नहीं है।

    इसलिए, दिए गए प्रश्न में सारणिक का मान हमेशा 0 नहीं होता है। यह केवल तभी 0 होता है जब cos⁡ϕ=0\cos \phi = 0 हो।

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