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線形・行列の証明がさっぱり。。。

対角成分以外がゼロである正方行列を対角行列という。対角行列の固有値は、対角成分に等しいことを示せ。また、対角成分より左下(右上)の成分がゼロである正方行列を上三角行列(下三角行列)という。上三角行列、下三角行列の固有値が対角成分に等しいことを証明せよ。 この証明がさっぱりわかりません。ご指導お願い致します。

質問者が選んだベストアンサー

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  • msndance
  • ベストアンサー率27% (12/43)
回答No.1

行列をAとします。Aの固有値λは、次の方程式をみたすことは大丈夫でしょうか。 |A-λE|=0 E:単位行列 Aのi行j列成分をa(i,j)と書くことにします。 対角成分、上三角行列または下三角行列に対しては |A-λE|=(a(1,1)-λ)(a(2,2)-λ)(a(3,3)-λ)…(a(n,n)-λ)   (1) となって、 上式=0の解はみんな対角成分になっています。 (1)の導出は、余因子展開をうまくやればすぐにわかるはずです。

その他の回答 (4)

  • nubou
  • ベストアンサー率22% (116/506)
回答No.5

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  • nubou
  • ベストアンサー率22% (116/506)
回答No.4

| a-x 0 0 0 0 0 0 0 0 0 | | * b-x 0 0 0 0 0 0 0 0 | | * * c-x 0 0 0 0 0 0 0 | | * * * d-x 0 0 0 0 0 0 | | * * * * e-x 0 0 0 0 0 | | * * * * * h-x 0 0 0 0 | | * * * * * * u-x 0 0 0 | | * * * * * * * v-x 0 0 | | * * * * * * * * p-x 0 | | * * * * * * * * * q-x | = | b-x 0 0 0 0 0 0 0 0 |・(a-x) | * c-x 0 0 0 0 0 0 0 | | * * d-x 0 0 0 0 0 0 | | * * * e-x 0 0 0 0 0 | | * * * * h-x 0 0 0 0 | | * * * * * u-x 0 0 0 | | * * * * * * v-x 0 0 | | * * * * * * * p-x 0 | | * * * * * * * * q-x | = | c-x 0 0 0 0 0 0 0 |・(b-x)・(a-x) | * d-x 0 0 0 0 0 0 | | * * e-x 0 0 0 0 0 | | * * * h-x 0 0 0 0 | | * * * * u-x 0 0 0 | | * * * * * v-x 0 0 | | * * * * * * p-x 0 | | * * * * * * * q-x | = | d-x 0 0 0 0 0 0 |・(c-x)・(b-x)・(a-x) | * e-x 0 0 0 0 0 | | * * h-x 0 0 0 0 | | * * * u-x 0 0 0 | | * * * * v-x 0 0 | | * * * * * p-x 0 | | * * * * * * q-x | = | e-x 0 0 0 0 0 |・(d-x)・(c-x)・(b-x)・(a-x) | * h-x 0 0 0 0 | | * * u-x 0 0 0 | | * * * v-x 0 0 | | * * * * p-x 0 | | * * * * * q-x | = | h-x 0 0 0 0 |・(e-x)・(d-x)・(c-x)・(b-x)・(a-x) | * u-x 0 0 0 | | * * v-x 0 0 | | * * * p-x 0 | | * * * * q-x | = | u-x 0 0 0 |・(h-x)・(e-x)・(d-x)・(c-x)・(b-x)・(a-x) | * v-x 0 0 | | * * p-x 0 | | * * * q-x | = | v-x 0 0 |・(u-x)・(h-x)・(e-x)・(d-x)・(c-x)・(b-x)・(a-x) | * p-x 0 | | * * q-x | = | p-x 0 |・(v-x)・(u-x)・(h-x)・(e-x)・(d-x)・(c-x)・(b-x)・(a-x) | * q-x | = (q-x)・(p-x)・(v-x)・(u-x)・(h-x)・(e-x)・(d-x)・(c-x)・(b-x)・(a-x)

  • nubou
  • ベストアンサー率22% (116/506)
回答No.3

|a-x*********| |0b-x********| |00c-x*******| |000d-x******| |0000e-x*****| |00000h-x****| |000000u-x***| |0000000v-x**| |00000000p-x*| |000000000q-x| = |b-x********|・(a-x) |0c-x*******| |00d-x******| |000e-x*****| |0000h-x****| |00000u-x***| |000000v-x**| |0000000p-x*| |00000000q-x| = |c-x*******|・(b-x)・(a-x) |0d-x******| |00e-x*****| |000h-x****| |0000u-x***| |00000v-x**| |000000p-x*| |0000000q-x| = |d-x******|・(c-x)・(b-x)・(a-x) |0e-x*****| |00h-x****| |000u-x***| |0000v-x**| |00000p-x*| |000000q-x| = |e-x*****|・(d-x)・(c-x)・(b-x)・(a-x) |0h-x****| |00u-x***| |000v-x**| |0000p-x*| |00000q-x| = |h-x****|・(e-x)・(d-x)・(c-x)・(b-x)・(a-x) |0u-x***| |00v-x**| |000p-x*| |0000q-x| = |u-x***|・(h-x)・(e-x)・(d-x)・(c-x)・(b-x)・(a-x) |0v-x**| |00p-x*| |000q-x| = |v-x**|・(u-x)・(h-x)・(e-x)・(d-x)・(c-x)・(b-x)・(a-x) |0p-x*| |00q-x| = |p-x*|・(v-x)・(u-x)・(h-x)・(e-x)・(d-x)・(c-x)・(b-x)・(a-x) |0q-x| = (q-x)・(p-x)・(v-x)・(u-x)・(h-x)・(e-x)・(d-x)・(c-x)・(b-x)・(a-x)

  • nubou
  • ベストアンサー率22% (116/506)
回答No.2

|a-x * * * | |0 b-x * * | |0 0 c-x * | |0 0 0 d-x | = |b-x * * | |0 c-x * |・(a-x) |0 0 d-x | = |c-x * |・(b-x)・(a-x) |0 d-x | = (d-x)・(c-x)・(b-x)・(a-x)

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