a)
(A+B) does not exist, since matrices are of different sizes (2x3 and 3x2)
AB=\begin{pmatrix} 8 & -1 &2\\ 2 & 0&-5 \end{pmatrix}\begin{pmatrix} -1 & 7 \\ 3 & -2\\ 1&5 \end{pmatrix}=\begin{pmatrix} -8-3+2 & 56+2+10 \\ -2-5 & 14-25 \end{pmatrix}=\begin{pmatrix} -9 & 68 \\ -7 & -11 \end{pmatrix} A B = ( 8 2 − 1 0 2 − 5 ) ⎝ ⎛ − 1 3 1 7 − 2 5 ⎠ ⎞ = ( − 8 − 3 + 2 − 2 − 5 56 + 2 + 10 14 − 25 ) = ( − 9 − 7 68 − 11 )
b)
(AB)C=\begin{pmatrix} -9 & 68 \\ -7 & -11 \end{pmatrix}\begin{pmatrix} 2 & 1 \\ 3 & 5 \end{pmatrix}=\begin{pmatrix} -18+204 & -9+340 \\ -14-33 & -7-55 \end{pmatrix}=\begin{pmatrix} 186 & 331 \\ -47 & -62 \end{pmatrix} ( A B ) C = ( − 9 − 7 68 − 11 ) ( 2 3 1 5 ) = ( − 18 + 204 − 14 − 33 − 9 + 340 − 7 − 55 ) = ( 186 − 47 331 − 62 )
BC=\begin{pmatrix} -1 & 7 \\ 3 & -2\\ 1&5 \end{pmatrix}\begin{pmatrix} 2 & 1 \\ 3 & 5 \end{pmatrix}=\begin{pmatrix} -2+21 & -1+35 \\ 6-6 & 3-10\\ 2+15&1+25 \end{pmatrix}=\begin{pmatrix} 19 & 34 \\ 0 & -7\\ 17&26 \end{pmatrix} BC = ⎝ ⎛ − 1 3 1 7 − 2 5 ⎠ ⎞ ( 2 3 1 5 ) = ⎝ ⎛ − 2 + 21 6 − 6 2 + 15 − 1 + 35 3 − 10 1 + 25 ⎠ ⎞ = ⎝ ⎛ 19 0 17 34 − 7 26 ⎠ ⎞
A(BC)=\begin{pmatrix} 8 & -1 &2\\ 2 & 0&-5 \end{pmatrix}\begin{pmatrix} 19 & 34 \\ 0 & -7\\ 17&26 \end{pmatrix}=\begin{pmatrix} 152+34 & 272+7+52 \\ 38-85 & 68-130 \end{pmatrix}= A ( BC ) = ( 8 2 − 1 0 2 − 5 ) ⎝ ⎛ 19 0 17 34 − 7 26 ⎠ ⎞ = ( 152 + 34 38 − 85 272 + 7 + 52 68 − 130 ) =
=\begin{pmatrix} 186 & 331 \\ -47 & -62 \end{pmatrix} = ( 186 − 47 331 − 62 )
c)
for C-1 :
C_*=\begin{pmatrix} 5 & -3 \\ -1 & 2 \end{pmatrix} C ∗ = ( 5 − 1 − 3 2 ) , C_*^T=\begin{pmatrix} 5 & -1 \\ -3 & 2 \end{pmatrix} C ∗ T = ( 5 − 3 − 1 2 )
|C|=10-3=7 ∣ C ∣ = 10 − 3 = 7
C^{-1}=\frac{C_*^T}{|C|}=\frac{}{}=\frac{1}{7}\begin{pmatrix} 5 & -1 \\ -3 & 2 \end{pmatrix} C − 1 = ∣ C ∣ C ∗ T = = 7 1 ( 5 − 3 − 1 2 )
C^{-1}A=\frac{1}{7}\begin{pmatrix} 5 & -1 \\ -3 & 2 \end{pmatrix}\begin{pmatrix} 8 & -1 &2\\ 2 & 0&-5 \end{pmatrix}=\frac{1}{7}\begin{pmatrix} 40-2 & -5 &10+5\\ -24+4 & 3&-6-10 \end{pmatrix}= C − 1 A = 7 1 ( 5 − 3 − 1 2 ) ( 8 2 − 1 0 2 − 5 ) = 7 1 ( 40 − 2 − 24 + 4 − 5 3 10 + 5 − 6 − 10 ) =
=\frac{1}{7}\begin{pmatrix} 38 & -5 &15\\ -20 & 3&-16 \end{pmatrix} = 7 1 ( 38 − 20 − 5 3 15 − 16 )