• ベストアンサー

対称行列の固有値

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%A8%E3%83%AB%E3%83%9F%E3%83%BC%E3%83%88%E8%A1%8C%E5%88%97 で、エルミート行列の固有値は実数となると書いてあったので、まずは実対称行列の固有値について、これが言えるかどうかを調べてみようと証明を試みたのですが、実対称行列の固有値でさえうまく証明できそうにありません。 どなたかお知恵を貸していただけると幸いです。宜しくお願いします。

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • arrysthmia
  • ベストアンサー率38% (442/1154)
回答No.2

http://oshiete1.goo.ne.jp/qa5198129.html の A No.1 が全てでしょう。 あそこから、 エルミート行列のジョルダン標準形はエルミートであることが解る。 エルミートなジョルダン標準形って、実対角行列しかないよね。

glarelance
質問者

お礼

そういえば、エルミート行列のジョルダン標準形は実対角行列しかないですね^^; こちらの質問は、もう一つの質問に統一ということになるので、こちらは閉じますね。

その他の回答 (1)

  • Tacosan
  • ベストアンサー率23% (3656/15482)
回答No.1

複素ベクトル x, y の「内積」を (x, y) = x^t conj y (x^t は x の転置, conj y は y の複素共役) と定義する. 定義から (x, y) = conj (y, x), (ax, y) = a(x, y), (x, ay) = conj a (x, y) であることを示す.

glarelance
質問者

お礼

x,yがn次元ベクトルとして、x,yそれぞれのk番目の要素をx_k,y_kとおくと、 x_k conj y_k=conj ((conj x_k)*y_k) よって、 (x, y) = conj (y, x) Σ[k=1:n]a*x_k*(conj y_k)=a*Σ[k=1:n]x_k*(conj y_k) よって、 (ax, y) = a(x, y) Σ[k=1:n]x_k*(conj a*y_k)=(conj a)*Σ[k=1:n]x_k*(conj y_k) よって、 (x, ay) = (conj a)(x, y) とまあ、示してみはしたのですが、これがどの様に固有値の証明に関係してくるのでしょうか?

関連するQ&A

  • 対称行列の固有値

    次の対称行列 1 -3 2 -3 2 1 2 1 3 の固有値xを求めたいのですが、 固有方程式が x^3-6x^2-3x+42=0 となり因数分解ができません。 対称行列の固有値は必ず実数となる らしいので私の計算間違いかと思いますが、 何度計算しても同じ固有方程式になってしまいます(T T) どなた様か御指導願います。

  • 対称行列 固有値 実根

    n次実対称行列の固有方程式の解(固有値)がn個の実数となるのは、なぜでしょうか。 参考書など見てみましたが、記載されていないようで困っています。 簡単な証明や理論など、どなたかご存知の方がいらっしゃれば教えていただきたいです。

  • 対称行列の固有ベクトル

    対称行列の固有ベクトルは互いに垂直という性質がありますが、 固有ベクトル AX1=λ1 X1、 AX2=λ2 X2 の式から n次の対称行列Aは次のように書き表すことができます A= λ1 X1 X1^t +λ2 X2 X2^t+ ・・・ +λn Xn Xn^t なぜ固有ベクトルの式から対称行列の式が表すことができるのでしょうか? 証明を教えてください。よろしくお願いします。

  • エルミート行列の固有値

    エルミート行列の固有値は必ず実数になることはどうやって示せますか。

  • 対称行列 固有値

    次の2問をお願いします。 (1)Aを2次の対称行列とする。Aの二つの固有値が一致するならばA=λIであることを示せ。 (2)Aを2次の対称行列とする。またλをAの固有値、vベクトルをλに対するAの固有ベクトルとするとき、wベクトル=R(π/2)vベクトルはAのもう一方の固有値に対する固有ベクトルであることを示せ。 A= a b vベクトル=v1 c d v2 と成分表示する。 見づらいと思いますが、よろしくお願いします。

  • エルミート行列以外にも固有値が実数になるか

    http://okwave.jp/qa/q8156118.html に「エルミート行列の固有値は必ず実数になる」ことが証明されていました。 その内容の逆「実数の固有値をもつ行列はすべてエルミートである」は真でしょうか。 すくなくとも「エルミート行列以外にも固有値が実数になる」と言えれば、事例があれば、「エルミート行列の固有値は必ず実数になる」は真ではなく偽となるでしょう。 偽が明確になるとブラケット演算に偏りがちな量子力学に新たな発展の道が生まれると思います。複素数でシュレディンガー波動方程式の解を考えることに意義が生まれます。私はトンネル共鳴現象やエバネッセント波もそうではないかと思うのです。エバネッセント波という光子の現象がありますが、光速度が0で、あるミクロンの領域だけに明るい領域ができたり、物質に吸引や反発力を作用しています。  

  • 対称行列の個有値

    X1^2+X2^2+X3^2+2X1X2+2X1X2+2X1X3+2X1X3+2X2X3=F(X) とする。 F(X)=t^XAXとなる対称行列Aの個有値を求めよ という問題なのですが 1 2 2 2 1 1 2 1 1 という行列Aを作りA-λEをしてサラスの公式で求めてみたのですがλが求まりません。どこがおかしいのかもわかりません。どこがおかしいのかお教えお願い頂けないでしょうか?尚、個有値は2や5といった綺麗な数になるみたいです。

  • 固有多項式の係数

    Aをn次正方行列として固有多項式は(-1)^n|A-λE|と表せますよね。 Aが隣接行列(http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%9A%A3%E6%8E%A5%E8%A1%8C%E5%88%97)のときはλ^nの係数は1だととある本でしりました。 本では定義より明らかと書いてあるんですが私にはどうも納得できません。 googleに頼ってみてもダメだったので質問させてください

  • 行列固有値問題

    Aは、3×3行列で、3つの固有値のうち2つが同じ(1組が重解)で、もう一つが異なる解、つまり固有値λ1、λ2、λ3で λ1=λ2 λ3≠λ1 の場合、 Aが対称行列ではないもの具体例を示して下さい。また、その具体例の行列を対角化する行列Pも示して下さい。 この時、求める最小多項式は重解はないものとします。 つまり、(A-λ1E)(A-λ3E)=0 をみたし、 対角化した行列は、λ1=λ2、λ1≠λ3で [λ1 0 0] [0 λ2 0] [0 0 λ3] になります。 このようなAでなおかつ対称行列でないものをあげて欲しいのですが、存在しますか? 対称行列だったら、いくつか列があったのですが、そうでない具体例が知りたいのです。

  • エルミート行列の対角化の証明

    証明 エルミート行列はユニタリー行列を使って固有値を対角要素とする対角行列にでき、その固有値は実数である。 いろいろ調べたんですが、この証明ができなくて、困っています。 よろしくおねがいします。