Q.8
ICAR AIEEA PG Statistical Sciences 09 July 2023 (Shift 1) Paper (Q.87)
MCQ (Single Correct) +4 −1
Let A = [[1, 2, 0, -1], [2, 6, -3, -3], [3, 10, -6, -5]], then rank of matrix A is :
मान लीजिए A = [[1, 2, 0, -1], [2, 6, -3, -3], [3, 10, -6, -5]], तो आव्यूह A की जाति (Rank) क्या होगी?

Row reduction of matrix A:
Given matrix:

$$A = \begin{bmatrix} 1 & 2 & 0 & -1 \\ 2 & 6 & -3 & -3 \\ 3 & 10 & -6 & -5 \end{bmatrix}$$

Apply elementary row operations:

  • $R_2 \to R_2 - 2R_1$:
    $$R_2 = [2-2, 6-4, -3-0, -3 - (-2)] = [0, 2, -3, -1]$$
  • $R_3 \to R_3 - 3R_1$:
    $$R_3 = [3-3, 10-6, -6-0, -5 - (-3)] = [0, 4, -6, -2]$$
  • Now observe $R_3 = 2 R_2$. Apply $R_3 \to R_3 - 2R_2$:
    $$R_3 = [0-0, 4-4, -6 - (-6), -2 - (-2)] = [0, 0, 0, 0]$$
    The row echelon form is:
    $$\begin{bmatrix} 1 & 2 & 0 & -1 \\ 0 & 2 & -3 & -1 \\ 0 & 0 & 0 & 0 \end{bmatrix}$$
    There are exactly 2 non-zero linearly independent rows. Thus, $\text{rank}(A) = 2$.
  • Incorrect: Rank 0 applies only to the null matrix.
  • Correct: Rank is exactly 2.
  • Incorrect: Rank cannot exceed the row count (3).
  • Incorrect: Row 3 is a linear combination of Row 1 and Row 2, so rank cannot be 3.

प्रारंभिक पंक्ति संक्रियाओं द्वारा आव्यूह जाति (Rank) की गणना:
दिया गया आव्यूह:

$$A = \begin{bmatrix} 1 & 2 & 0 & -1 \\ 2 & 6 & -3 & -3 \\ 3 & 10 & -6 & -5 \end{bmatrix}$$

पंक्ति संक्रियाएं करने पर:

  • $R_2 \to R_2 - 2R_1 \implies R_2 = [0, 2, -3, -1]$
  • $R_3 \to R_3 - 3R_1 \implies R_3 = [0, 4, -6, -2]$
  • $R_3 \to R_3 - 2R_2 \implies R_3 = [0, 0, 0, 0]$
    इशेलॉन रूप में अशून्य पंक्तियों की संख्या ठीक 2 है।
अतः आव्यूह A की जाति $\text{Rank}(A) = 2$ है।
  • गलत: केवल शून्य आव्यूह की रैंक 0 होती है।
  • सही: अशून्य पंक्तियों की संख्या 2 है, अतः जाति 2 है।
  • गलत: पंक्तियों की कुल संख्या 3 है, अतः रैंक 4 नहीं हो सकती।
  • गलत: तीसरी पंक्ति अन्य पंक्तियों पर आश्रित है, अतः रैंक 3 नहीं हो सकती।

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