Class 10 Mathematics Chapter 3 Complete Guide Book — Matrices and Determinants

Class 10 Mathematics Chapter 3 — Matrices and Determinants
Home > PunjabTest.com > Class 10 > Mathematics — all chapters > Chapter 3: Matrices and Determinants

📑 اس Chapter میں یہ Topics ہیں / اس باب میں یہ ٹاپکس ہیں

  1. 1. What is a Matrix? Order and Types — میٹرکس کیا ہے؟ ترتیب اور اقسام
  2. 2. Addition, Subtraction and Scalar Multiplication — جمع، تفریق اور اسکیلر ضرب
  3. 3. Matrix Multiplication — میٹرکس کی ضرب
  4. 4. Determinants: 2×2 and 3×3 — ڈیٹرمیننٹس: 2×2 اور 3×3
  5. 5. Inverse, Cramer’s Rule and Solving Systems — معکوس، کریمر کا اصول اور نظام حل کرنا
  6. ✏️ Official Exercise — Selected Solved Problems — سرکاری ایکسرسائز
  7. 💡 SLO-based Practice MCQs — مشقی MCQs
  8. 📌 باب کا خلاصہ اور رہنمائی — اس باب میں کیا ہے؟
PROVENANCE / ماخذ کی وضاحت

This revised page was built from the existing Class 10 Mathematics library chapter (chapter-3-complete-guide-book.html) in the same series. No official book copy was on disk for a fresh page-by-page check, so no book page numbers are claimed and exercise references such as “Exercise 1.6 Q2” are carried over from the master chapter as given, not newly verified. Solved answers follow the master chapter; practice MCQs are SLO-based practice, not book questions.

یہ نظرثانی شدہ صفحہ اسی سلسلے کے موجودہ جماعت دہم ریاضی کے باب سے بنایا گیا ہے۔ کتاب کی کوئی مصدقہ نقل ڈسک پر موجود نہیں تھی، اس لیے کتاب کے صفحہ نمبرز کا دعویٰ نہیں کیا گیا۔

SOURCE / ماخذ

Is page ka mawaad PECTAA Class 10 Mathematics (1st edition, May 2026 — Revised National Curriculum of Pakistan 2023, session 2026–27) ke Unit 3 — Matrices and Determinants پر مبنی ہے. Book میں اسے "Unit" کہا گیا ہے; file کا نام chapter کے مطابق رکھا گیا ہے.

اس صفحے کا مواد پنجاب ایجوکیشن، کریکولم، ٹریننگ اینڈ اسیسمنٹ اتھارٹی (PECTAA) کی جماعت دہم ریاضی (پہلا ایڈیشن، مئی 2026 — نظرثانی شدہ قومی نصاب 2023، سیشن 2026–27) کے یونٹ 3 پر مبنی ہے۔

NOTE / نوٹ

Book-faithful note: Only selected problems are solved here. The book’s full exercises (including 3 × 3 inverse by adjoint, more Cramer’s-rule systems and review questions) are in the book itself; the problems above follow the book’s exercise pattern (Ex. 3.1–3.6 style).

1. What is a Matrix? Order and Typesمیٹرکس کیا ہے؟ ترتیب اور اقسام
🏷 Tags: what, matrix, order, types
ENGLISH

A matrix is a rectangular arrangement of numbers in rows and columns, written in brackets. The order is m × n (m rows, n columns). Example: [[1, 2, 3], [4, 5, 6]] has order 2 × 3.

Types: row matrix (1 row), column matrix (1 column), square matrix (rows = columns), diagonal matrix (non-zero entries only on the diagonal), identity matrix I (1s on the diagonal, 0s elsewhere), zero/null matrix (all entries 0), symmetric and skew-symmetric matrices.

اردو

میٹرکس عددوں کی مستطیلی ترتیب ہے جو قطاروں اور کالموں میں بریکٹ میں لکھی جاتی ہے۔ ترتیب m × n ہوتی ہے (m قطاریں، n کالم)۔ مثال: [[1, 2, 3], [4, 5, 6]] کی ترتیب 2 × 3 ہے۔

اقسام: قطار میٹرکس (1 قطار)، کالم میٹرکس (1 کالم)، مربع میٹرکس (قطاریں = کالم)، وتر میٹرکس (صرف وتر پر غیر صفر)، شناختی میٹرکس I (وتر پر 1، باقی 0)، صفر میٹرکس (سب 0)، ہم آہنگ اور مخالف ہم آہنگ میٹرکس۔

1  2  34  5  6Order 2 × 3 (2 rows, 3 columns)
Figure samjho: A 2 × 3 matrix: read rows across, columns down.
2 × 3 میٹرکس: قطاریں افقی، کالم عمودی پڑھیں۔
2. Addition, Subtraction and Scalar Multiplicationجمع، تفریق اور اسکیلر ضرب
🏷 Tags: addition, subtraction, scalar, multiplication
ENGLISH

Add/subtract corresponding entries — but only if the matrices have the same order. Scalar multiplication multiplies every entry by the number: k[[a, b], [c, d]] = [[ka, kb], [kc, kd]].

Example: [[1, 2], [3, 4]] + [[5, 6], [7, 8]] = [[6, 8], [10, 12]]. And 3[[1, 2], [0, −1]] = [[3, 6], [0, −3]]. Matrix addition is commutative and associative, like numbers.

اردو

جمع/تفریق میں ہم منصب اجزا ملائیں — لیکن صرف جب دونوں میٹرکس کی ترتیب ایک جیسی ہو۔ اسکیلر ضرب میں ہر جز کو اس عدد سے ضرب دیں: k[[a, b], [c, d]] = [[ka, kb], [kc, kd]]۔

مثال: [[1, 2], [3, 4]] + [[5, 6], [7, 8]] = [[6, 8], [10, 12]]۔ اور 3[[1, 2], [0, −1]] = [[3, 6], [0, −3]]۔ میٹرکس کی جمع عددوں کی طرح مبادلہ پذیر اور تلازمی ہے۔

A + B: add entry by entry3A: multiply EVERY entry by 3
Figure samjho: Same order is compulsory for addition; scalar multiplication touches every entry.
جمع کے لیے ایک جیسی ترتیب لازمی ہے؛ اسکیلر ضرب ہر جز کو چھوتی ہے۔
3. Matrix Multiplicationمیٹرکس کی ضرب
🏷 Tags: matrix, multiplication
ENGLISH

Multiplication needs matching inner orders: an m × n matrix times an n × p matrix gives an m × p matrix. Each entry is a row × column dot product: multiply pairs across the row and down the column, then add.

Example: [[1, 2], [3, 4]] × [[5, 6], [7, 8]] = [[1×5+2×7, 1×6+2×8], [3×5+4×7, 3×6+4×8]] = [[19, 22], [43, 50]]. Note: AB ≠ BA in general — matrix multiplication is not commutative.

اردو

ضرب کے لیے اندرونی ترتیبیں ملنی چاہئیں: m × n میٹرکس × n × p میٹرکس = m × p میٹرکس۔ ہر جز قطار × کالم ضربِ نقطہ ہے: قطار کے پار اور کالم کے نیچے جوڑوں کو ضرب دے کر جمع کریں۔

مثال: [[1, 2], [3, 4]] × [[5, 6], [7, 8]] = [[19, 22], [43, 50]]۔ نوٹ: عام طور پر AB ≠ BA — میٹرکس کی ضرب مبادلہ پذیر نہیں۔

(2 × 2) × (2 × 2) = (2 × 2)row 1 • column 1 = 1×5 + 2×7 = 19Inner orders must match: n = n
Figure samjho: Row times column, pair by pair, then add — that is one entry.
قطار ضرب کالم، جوڑا بہ جوڑا، پھر جمع — یہ ایک جز بنتا ہے۔
4. Determinants: 2×2 and 3×3ڈیٹرمیننٹس: 2×2 اور 3×3
🏷 Tags: determinants
ENGLISH

For a 2 × 2 matrix, det [[a, b], [c, d]] = ad − bc. Example: det [[3, 2], [1, 4]] = 12 − 2 = 10.

For 3 × 3, expand along a row using cofactors with the checkerboard signs (+ − + / − + − / + − +). Example: det [[1, 2, 3], [0, 1, 4], [5, 6, 0]] = 1(0 − 24) − 2(0 − 20) + 3(0 − 5) = −24 + 40 − 15 = 1. If det = 0 the matrix is singular (no inverse).

اردو

2 × 2 میٹرکس کے لیے det [[a, b], [c, d]] = ad − bc۔ مثال: det [[3, 2], [1, 4]] = 12 − 2 = 10۔

3 × 3 کے لیے کسی قطار کے ساتھ کوفیکٹرز سے پھیلائیں، علامتوں کا شطرنجی نمونہ (+ − + / − + − / + − +) استعمال کریں۔ مثال: det [[1, 2, 3], [0, 1, 4], [5, 6, 0]] = 1(0 − 24) − 2(0 − 20) + 3(0 − 5) = 1۔ اگر det = 0 ہو تو میٹرکس سنگولر ہے (کوئی معکوس نہیں)۔

| a b | = ad − bc| c d |diagonal − other diagonal
Figure samjho: 2 × 2 determinant: main diagonal product minus the other diagonal product.
2 × 2 ڈیٹرمیننٹ: اصل وتر کا حاصل ضرب منفی دوسرے وتر کا حاصل ضرب۔
5. Inverse, Cramer’s Rule and Solving Systemsمعکوس، کریمر کا اصول اور نظام حل کرنا
🏷 Tags: inverse, cramer, rule, solving, systems
ENGLISH

For a 2 × 2 matrix A = [[a, b], [c, d]] with det ≠ 0, the inverse is A⁻¹ = (1/det) [[d, −b], [−c, a]] (swap the diagonal, change the signs of the other two, divide by det). Example: inverse of [[4, 7], [2, 6]] is (1/10)[[6, −7], [−2, 4]].

A system AX = B is solved by X = A⁻¹B (matrix inversion method) or by Cramer’s rule (replace columns by B and divide determinants). Example: x + y = 5, x − y = 1 gives x = 3, y = 2 by either method.

اردو

2 × 2 میٹرکس A = [[a, b], [c, d]] کے لیے، جب det ≠ 0 ہو، معکوس A⁻¹ = (1/det) [[d, −b], [−c, a]] ہے (وتر بدل دیں، باقی دو کی علامتیں بدلیں، det سے تقسیم کریں)۔ مثال: [[4, 7], [2, 6]] کا معکوس (1/10)[[6, −7], [−2, 4]] ہے۔

نظام AX = B کو X = A⁻¹B (میٹرکس معکوس طریقہ) یا کریمر کے اصول (کالموں کو B سے بدل کر ڈیٹرمیننٹ تقسیم کریں) سے حل کریں۔ مثال: x + y = 5، x − y = 1 سے x = 3، y = 2 ملتا ہے۔

A⁻¹ = (1/det) × swap + sign changeAX = B ⇒ X = A⁻¹BOnly when det ≠ 0 (non-singular)
Figure samjho: Inverse recipe: swap the diagonal, flip the other signs, divide by the determinant.
معکوس کا طریقہ: وتر بدلیں، باقی علامتیں پلٹیں، ڈیٹرمیننٹ سے تقسیم کریں۔
✏️ Official Exercise — Selected Solved Problemsسرکاری ایکسرسائز — منتخب حل شدہ سوالات
EXERCISE — SELECTED ONLY • FROM MASTER

Note: Neeche sirf muntakhab (selected) سوال step-by-step حل کیے گئے ہیں. مکمل exercise کتاب میں موجود ہے — یہ page اسکا متبادل نہیں, صرف guide ہے.

نوٹ: نیچے صرف منتخب سوالات مرحلہ وار حل کیے گئے ہیں۔ مکمل ایکسرسائز کتاب میں موجود ہے۔

1. Find the determinant of [[3, 2], [1, 4]].
[[3, 2], [1, 4]] کا ڈیٹرمیننٹ معلوم کریں۔

Answer / جواب: det = 3×4 − 2×1 = 12 − 2 = 10.

det = 3×4 − 2×1 = 12 − 2 = 10۔

2. Multiply: [[1, 2], [3, 4]] × [[5, 6], [7, 8]].
ضرب دیں: [[1, 2], [3, 4]] × [[5, 6], [7, 8]]۔

Answer / جواب: Row × column: [[1×5+2×7, 1×6+2×8], [3×5+4×7, 3×6+4×8]] = [[19, 22], [43, 50]].

قطار × کالم: [[1×5+2×7, 1×6+2×8], [3×5+4×7, 3×6+4×8]] = [[19, 22], [43, 50]]۔

3. Find the inverse of [[4, 7], [2, 6]].
[[4, 7], [2, 6]] کا معکوس معلوم کریں۔

Answer / جواب: det = 24 − 14 = 10. A⁻¹ = (1/10)[[6, −7], [−2, 4]] = [[0.6, −0.7], [−0.2, 0.4]]. Check: A × A⁻¹ = I ✓.

det = 24 − 14 = 10۔ A⁻¹ = (1/10)[[6, −7], [−2, 4]] = [[0.6, −0.7], [−0.2, 0.4]]۔ جانچ: A × A⁻¹ = I ✓۔

4. Solve by Cramer’s rule: x + y = 5, x − y = 1.
کریمر کے اصول سے حل کریں: x + y = 5، x − y = 1۔

Answer / جواب: D = |1 1; 1 −1| = −2. Dx = |5 1; 1 −1| = −6, Dy = |1 5; 1 1| = −4. So x = Dx/D = 3, y = Dy/D = 2.

D = −2، Dx = −6، Dy = −4۔ اس لیے x = Dx/D = 3، y = Dy/D = 2۔

5. Find det [[1, 2, 3], [0, 1, 4], [5, 6, 0]].
det [[1, 2, 3], [0, 1, 4], [5, 6, 0]] معلوم کریں۔

Answer / جواب: Expand along row 1: 1(1×0 − 4×6) − 2(0×0 − 4×5) + 3(0×6 − 1×5) = −24 + 40 − 15 = 1. Since det ≠ 0, the matrix is non-singular.

پہلی قطار سے پھیلائیں: 1(0 − 24) − 2(0 − 20) + 3(0 − 5) = −24 + 40 − 15 = 1۔ چونکہ det ≠ 0، میٹرکس نان سنگولر ہے۔

1. Find the determinant of [[3, 2], [1, 4]].
[[3, 2], [1, 4]] کا ڈیٹرمیننٹ معلوم کریں۔

Answer / جواب: det = 3×4 − 2×1 = 12 − 2 = 10.
det = 3×4 − 2×1 = 12 − 2 = 10۔

2. Multiply: [[1, 2], [3, 4]] × [[5, 6], [7, 8]].
ضرب دیں: [[1, 2], [3, 4]] × [[5, 6], [7, 8]]۔

Answer / جواب: Row × column: [[1×5+2×7, 1×6+2×8], [3×5+4×7, 3×6+4×8]] = [[19, 22], [43, 50]].
قطار × کالم: [[1×5+2×7, 1×6+2×8], [3×5+4×7, 3×6+4×8]] = [[19, 22], [43, 50]]۔

3. Find the inverse of [[4, 7], [2, 6]].
[[4, 7], [2, 6]] کا معکوس معلوم کریں۔

Answer / جواب: det = 24 − 14 = 10. A⁻¹ = (1/10)[[6, −7], [−2, 4]] = [[0.6, −0.7], [−0.2, 0.4]]. Check: A × A⁻¹ = I ✓.
det = 24 − 14 = 10۔ A⁻¹ = (1/10)[[6, −7], [−2, 4]] = [[0.6, −0.7], [−0.2, 0.4]]۔ جانچ: A × A⁻¹ = I ✓۔

4. Solve by Cramer’s rule: x + y = 5, x − y = 1.
کریمر کے اصول سے حل کریں: x + y = 5، x − y = 1۔

Answer / جواب: D = |1 1; 1 −1| = −2. Dx = |5 1; 1 −1| = −6, Dy = |1 5; 1 1| = −4. So x = Dx/D = 3, y = Dy/D = 2.
D = −2، Dx = −6، Dy = −4۔ اس لیے x = Dx/D = 3، y = Dy/D = 2۔

5. Find det [[1, 2, 3], [0, 1, 4], [5, 6, 0]].
det [[1, 2, 3], [0, 1, 4], [5, 6, 0]] معلوم کریں۔

Answer / جواب: Expand along row 1: 1(1×0 − 4×6) − 2(0×0 − 4×5) + 3(0×6 − 1×5) = −24 + 40 − 15 = 1. Since det ≠ 0, the matrix is non-singular.
پہلی قطار سے پھیلائیں: 1(0 − 24) − 2(0 − 20) + 3(0 − 5) = −24 + 40 − 15 = 1۔ چونکہ det ≠ 0، میٹرکس نان سنگولر ہے۔

💡 SLO-based Practice MCQsمشقی MCQs
PRACTICE — SLO-BASED (NOT FROM THE BOOK)

یہ MCQs کتاب کی exercise سے نہیں لیے گئے — یہ SLOs پر مبنی mashq کے لیے ہیں.

1. Order of [[1, 2, 3], [4, 5, 6]] is:

(a) 3 × 2   (b) 2 × 3   (c) 2 × 2   (d) 3 × 3

Answer: (b) 2 × 3 — 2 rows and 3 columns.

2. det [[3, 2], [1, 4]] =

(a) 10   (b) 14   (c) 12   (d) 2

Answer: (a) 10 — 12 − 2 = 10.

3. A matrix has an inverse only if its determinant is:

(a) 0   (b) 1   (c) non-zero   (d) negative

Answer: (c) non-zero — det = 0 means singular — no inverse exists.

4. Matrix multiplication is in general:

(a) commutative   (b) not commutative   (c) always zero   (d) not associative

Answer: (b) not commutative — Usually AB ≠ BA, but it is associative.

1. Order of [[1, 2, 3], [4, 5, 6]] is:

Answer: (b) 2 × 3 — 2 × 3 — 2 rows and 3 columns.

2. det [[3, 2], [1, 4]] =

Answer: (a) 10 — 10 — 12 − 2 = 10.

3. A matrix has an inverse only if its determinant is:

Answer: (c) non-zero — non-zero — det = 0 means singular — no inverse exists.

4. Matrix multiplication is in general:

Answer: (b) not commutative — not commutative — Usually AB ≠ BA, but it is associative.

📌 باب کا خلاصہ و رہنمائی — اس باب میں کیا ہے؟
SUMMARY

اس باب میں کیا ہے؟ اس chapter میں matrices کی پہچان — order اور types — پھر جمع/تفریق/scalar multiplication, matrix multiplication, 2×2 اور 3×3 determinants, اور inverse, Cramer کا اصول اور systems کا حل ہے.

Revision guidance: Multiplication میں ہمیشہ row × column کرو اور order check کرو. Inverse صرف تب جب det ≠ 0 — یہ شرط بھولنا سب سے بڑا mistake ہے.

خلاصہ

اس باب میں کیا ہے؟ اس باب میں میٹرکسز کی پہچان — ترتیب اور اقسام — پھر جمع و تفریق و اسکیلر ضرب، میٹرکس کی ضرب، 2×2 اور 3×3 ڈیٹرمیننٹس، اور معکوس، کریمر کا اصول اور نظاموں کا حل ہے۔

نظرثانی کی رہنمائی: ضرب میں ہمیشہ قطار × کالم کریں اور ترتیب جانچیں۔ معکوس صرف تب جب det ≠ 0 — یہ شرط بھولنا سب سے بڑی غلطی ہے۔

🎯 مزید MCQs اور Tests کے لیے

Chapter-wise tests, fresh random papers اور instant score کے لیے PunjabTest.com کا میں test section دیکھو:

PunjabTest.com — Tests →

PunjabTest.com — Complete Guide Book • Class 10 Mathematics, Chapter 3 (Session 2026–27) • English + Urdu

← Chapter 2Chapter 4 →