• 締切済み

線形代数 複素数の行列

ωをω^n =1,ω^m≠1 (m=1,2,…,n-1)であるような複素数とする。 (ただしnは2以上の整数とする) ・x=ω^±m(m=1,2,…n-1)は1+x+x^2+…+x^n-1=0を満たすことを証明せよ。 ・n次正方行列 X=[ω^(i-1)(j-1)],Y=[ω^-(i-1)(j-1)]に対してXY,YXを求めよ。 ・X^-1を求めよ 文字が絡んでくると途端に混乱してしまいます…。 お手数ですがなるべく分かりやすい解答解説をお願いいたします。

みんなの回答

  • Tacosan
  • ベストアンサー率23% (3656/15482)
回答No.4

一般の n に対しても, 対角線以外では「じ~っと目を凝らして見る」とやはりすべて相殺されることが分かります. この辺は「離散フーリエ変換」の基礎ですね.

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  • Tacosan
  • ベストアンサー率23% (3656/15482)
回答No.3

ω^3 = 1 なら ω^4 = ω.

tk4_pika
質問者

お礼

回答ありがとうございます。 なるほど、 それでXY=YXが単位行列のn倍になりますね!

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  • Tacosan
  • ベストアンサー率23% (3656/15482)
回答No.2

多分「+ でも - でもいい」って意味だろう. 「どういう風に表すのですか?」というのは「何を」表す方法について聞いているのですか?

tk4_pika
質問者

お礼

遅くなりました。 n=3のときについてです。 ω^3=1 ・1+ω+ω^2=0を証明 ω^3=1より ω^3-1=0 (ω-1)(ω^2+ω+1)=0 ω^m≠1よりω-1≠0 よってω^2+ω+1=0 ・XY,YXを計算 X= (1 1  1 1 ω  ω^2 1 ω^2 ω^4) Y= (1 1   1 1 ω^-1 ω^-2 1 ω^-2 ω^-4) XY= (3  0 ☆ 0  3 0 ★ 0 3) YX= (3  0 ★ 0  3 0 ☆ 0 3) ☆=1+ω^-2+ω^-4 ★=1+ω^2+ω^4 星マークの式の処理の仕方が分かりません。 多分どちらも0になって、X^-1=Yになると思うのですが…。

tk4_pika
質問者

補足

なるほど >「どういう風に表すのですか?」というのは「何を」表す方法について聞いているのですか? xとXが頭の中でごっちゃになってしまい、xも行列だと勘違いしてしまいました; (±m乗がよく分からないからx(行列と勘違い)のあらわし方もよく分からない…みたいな感じに。)

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  • koko_u_u
  • ベストアンサー率18% (216/1139)
回答No.1

n = 3 の場合の証明、ならびに計算結果を補足にどうぞ。

tk4_pika
質問者

お礼

No.2のお礼に載せた解答で、 >X^-1=Yになると思うのですが…。 の部分、違いますね; そこの部分は忘れてください;;

tk4_pika
質問者

補足

計算の前にまた質問なんですけど、 x=ω^±mの ±m乗っていうのはどういうことですか? というかどういう風に表すのですか? 初歩的な質問で申し訳ないです。

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