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■3943 / inTopicNo.1)  行列の問題
  
□投稿者/ roto7 一般人(25回)-(2005/09/14(Wed) 01:35:32)
    2005/09/14(Wed) 01:37:10 編集(投稿者)

    【問題】
    @ 次の等式を満たす2次の正方行列Xを求めよ。

      X^2=( 1 0 )
          0 4

    A nを正の整数とするとき、A^n=Oを満たす行列Aは正則でないことを証明せよ。


    という問題なのですが、@の答えは( ±1   0 )で、
                           0  ±2
    Aのヒントに「Aが正則であると仮定して背理法を用いよ」と書いてあります。

    よろしくお願いします。

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■3964 / inTopicNo.2)  Re[1]: 行列の問題
□投稿者/ モンモン 一般人(6回)-(2005/09/15(Thu) 00:11:33)
     Aは正則と仮定すると
     AA~(-1)=E が成り立ちます。
     ここで、両辺をn乗してみると、
     
     {AA^(-1)}~n=E~nとなります
     
     この式はAA~(-1)AA~(-1)AA~(-1)・・・AA~(-1)=Eですが、
     AとA~(-1)の間には交換法則が成り立つので
     結局上の式はA~n{A~(-1)}~n=Eとなります。
     ここにA~n=Oを代入すると、E=Oとなります。
     これは明らかに矛盾です。よってAは正則ではないとなります。
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■3965 / inTopicNo.3)  Re[2]: 行列の問題
□投稿者/ roto7 一般人(27回)-(2005/09/15(Thu) 00:41:14)
    上の説明で分かりました。
    モンモンさん、ありがとうございます。

    @は、

    X=(a b)
      c d

    とおいて、
    a^2+bc=1
    ab+bd=0
    ac+cd=0
    bc+d^2=4
    として、b=cというのは分かったんですけど、bもcも0であると
    ここからどうやって示せばいいでしょうか。それが示せれば、あとaとdも示せるんですが・・・。

    よろしくお願いします。m(_)m
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■3980 / inTopicNo.4)  Re[3]: 行列の問題
□投稿者/ モンモン 一般人(9回)-(2005/09/15(Thu) 15:29:24)


     a^2+bc=1(1)
     ab+bd=0 (2)
     ac+cd=0 (3)
     bc+d^2=4(4)
     とおきます。(2)の式よりb(a+d)=0(*)となります。これからb=0またはa+d=0と
     なるのですが、ここで、次の二つの場合に場合分けして考えます。
     1, bが0でないとき
       (*)より、a+d=0になります。これをa=-dとして、(1)式に代入すると
       d^2+bc=1になります。また(4)よりd^2+bc=4となっているので、
       1=4という式が導かれます。これは明らかに矛盾です。bが0でないと
       仮定したことが間違っていることになります。
    2, bが0のとき(すぐ上のことからこの場合しかありえません)
       (1),(4)より、aとdの値が出てきます。これを(3)に代入して
       c=0が導かれます。
     すみません。返信遅れました。上のとき方で大丈夫だと思います。
     

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■3981 / inTopicNo.5)  Re[4]: 行列の問題
□投稿者/ roto7 一般人(28回)-(2005/09/15(Thu) 15:54:55)
    分かりやすい説明、ありがとうございました。

解決済み!
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