Prove the following by using properties of determinants :-

Om
Om
Om   

Om
Om
Om
Om
Om
Om
  
(x + y + 2z)
  
z
  
z
  
            
x
  
(y + z + 2x)
  
x
  
            
y
  
y
  
(z + x + 2y)
  

Om
Om
Om
Om
Om
Om
    = 2(x + y + z)³
Om
Om
Om   



L.H.S. =  
Om
Om
Om   

Om
Om
Om
Om
Om
Om
  
(x + y + 2z)
  
z
  
z
  
            
x
  
(y + z + 2x)
  
x
  
            
y
  
y
  
(z + x + 2y)
  

Om
Om
Om
Om
Om
Om

Om
Om
Om   


Applying property of varience :

C1       ➤ C1 + C2 + C3

    =  
Om
Om
Om   

Om
Om
Om
Om
Om
Om
  
2x + 2y + 2z
  
2x + 2y + 2z
  
2x + 2y + 2z
  
            
x
  
(y + z + 2x)
  
x
  
            
y
  
y
  
(z + x + 2y)
  

Om
Om
Om
Om
Om
Om

Om
Om
Om   


    =  
Om
Om
Om   

Om
Om
Om
Om
Om
Om
  
2(x + y + z)
  
2(x + y + z)
  
2(x + y + z)
  
            
x
  
(y + z + 2x)
  
x
  
            
y
  
y
  
(z + x + 2y)
  

Om
Om
Om
Om
Om
Om

Om
Om
Om   


Applying scalar multiple property :
Taking 2(x + y + z) common from the column C1.


    =   2(x + y + z) 
Om
Om
Om   

Om
Om
Om
Om
Om
Om
  
1
  
1
  
1
  
            
x
  
(y + z + 2x)
  
x
  
            
y
  
y
  
(z + x + 2y)
  

Om
Om
Om
Om
Om
Om

Om
Om
Om   


R2       ➤ R2 - R1
and
R3      ➤ R3 - R1

    =   2(x + y + z) 
Om
Om
Om   

Om
Om
Om
Om
Om
Om
  
1
  
0
  
0
  
            
x
  
(y + z + x)
  
0
  
            
y
  
0
  
(z + x + y)
  

Om
Om
Om
Om
Om
Om

Om
Om
Om   


Triangle property :
All the elements below the main diagonal is zero. So, the determinant of the matrix is given by the product of the diagonals elements.
      =   2(x + y + z) × 1 × (x + y + z) × (x + y + z)
      =   2(x + y + z)³ = R.H.S proved.

Comments