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行列の方程式

A,Bをそれぞれm次、n次の複素上三角正方行列、 X,Cをそれぞれm*n複素行列としたとき、Xに対する方程式AX-XB=Cを考える。 このとき任意のi,jに対してA(i,i)≠B(j,j)ならばXが一意に定まることを示せ。 という問題なのですが、方針さえまったく立ちません。 どなたか分かる方、お教えください。

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  • guuman
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回答No.3

1箇所書き間違い 「1つ」→「X=0」に修正 A・X-X・B=0 の解がX=0以外に無いとすると以下が言える X,Yが解ならば A・X-X・B=C A・Y-Y・B=C であり A・(X-Y)-(X-Y)・B=0 であるから X=Yである すなわち A・X-X・B=C の解は1つしかない よって A・X-X・B=0 の解がX=0しかないことをいえばよい A・X=X・B の両辺の(m,1)・・・(m,n)を順次比較して Xの(m,1)・・・(m,n)が0であることを補足に書け 残りも同じようにできる

kazu04
質問者

お礼

ありがとうございます!きれいにできました! 自力でやっていても思いつきそうにない解法だと思いました… A(i,i)≠B(j,j)⇒A・X-X・B=0の解がX=0しかない        ⇒A・X-X・B=Cの解は1つしかない ときれいにできました。ありがとうございました。 また何かあったときにはよろしくお願いいたします。

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その他の回答 (2)

  • guuman
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回答No.2

A・X-X・B=0 の解がX=0以外に無いとすると以下が言える X,Yが解ならば A・X-X・B=C A・Y-Y・B=C であり A・(X-Y)-(X-Y)・B=0 であるから X=Yである すなわち A・X-X・B=C の解は1つしかない よって A・X-X・B=0 の解が1つしかないことをいえばよい A・X=X・B の両辺の(m,1)・・・(m,n)を順次比較して Xの(m,1)・・・(m,n)が0であることを補足に書け 残りも同じようにできる

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回答No.1

AX-XB=C の成分を比較すると Σ_1<=k<=m A(i,k) X(k,j) - Σ_1<=l<=m X(i,l) B(l,j) = C(i,j) ですが、A,Bは上三角行列なので、Σの添え字が変わって Σ_i<=k<=m A(i,k) X(k,j) - Σ_1<=l<=i X(i,l) B(l,j) = C(i,j) になります。 これが手がかりになるかも?

kazu04
質問者

補足

必死でΣを計算したのですが、それだと一意性を示すところで詰まってしまいました。。回答ありがとうございます^^

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