• ベストアンサー
※ ChatGPTを利用し、要約された質問です(原文:固有ベクトルは具体的な値を指定して解いてもよい?)

固有ベクトルの具体的な値を指定して解いてもよい?

kittensillabubの回答

回答No.3

例えば、(1)の問題で e1 = (1, -1)、e2 = (1, 2) としたらそれは正解と言えるでしょうか。 もし正解であれば、(2)以降の問題を解くときに、具体的な固有ベクトル (==ある固有ベクトル)を用いて成立することを示せば正解でしょう。 もし不正解であれば、(2)以降の問題を解くときに、具体的な固有ベクトル (==ある固有ベクトル)を用いて成立することを示したうえで、 具体的な固有ベクトルで成立することを示せば、任意の固有ベクトルでも 成り立つことを示さなければいないでしょう。 なお、少なくとも(2)の証明に、t1だの、t2だのは登場しないと思いますよ。 もう、四半世紀以上前なのであやしいですが、  定義から Ae1 = λ1e1、Ae2 = λ2e2。これらを結合して AM = ΛM。  λ1、λ2が存在するから Mの逆行列も存在して、以下回答へ こんなところじゃないでしょうか。

関連するQ&A

  • 固有ベクトル?

    線形代数の固有値・固有ベクトルのところの証明問題でKer(λE-A)というのが多く出てくるのですが、これは一体何を表すのでしょうか? Kerは=0の解集合なので、Ker(λE-A)x=0の解集合なので、つまり、固有ベクトルの集合を表すのでしょうか?

  • 行列空間と固有ベクトル

    簡単な問題なのかもしれないのですが,何度解いてもわかりません>< 3次元正方行列全体のなすベクトル空間をVとする。 行列A=((2 0 0)^t (0 -1 0)^t (0 0 -1)^t)として 線型写像f:V→Vをf(X)=AX-XA (X∈V)と定義する。 (1) E_13=((0 0 0)^t (0 0 0)^t (1 0 0)^t)   が固有ベクトルであることを示せ。 (3) 線型写像fに関して,固有値と対応する固有空間を全て求めよ。 という問題で,(1)を解いて,固有値の1つが3となったのですが,(3)で AX-XA=λXとして固有値を求めると,λ=0,±√3となってしまいます。。。 どなたか解説お願いします。

  • 3×3行列の固有値と固有ベクトル

    以下の行列Aの固有ベクトルを求めようとしているのですが,解を見つけられないでいます. 2 1 0 1 2 0 0 0 -2 計算を進めた結果,固有値λは3,1,-2となり,λ=3,1に対応する固有ベクトルはそれぞれ[1,1,0]t,[1,-1,0]tとなったのですが,λ=-2の場合で求めた固有ベクトル[1,1,k]t(kは任意の実数)がAx=λxに対応しない値になってしまいます.私の計算に何か問題があるのでしょうか? また,行列Aは対称行列なのでそれぞれの固有ベクトルの内積は0になると思うのですが,固有ベクトルの値が得られないことと何か関係があるのでしょうか? 回答よろしくお願いします.

  • 行列(固有値と固有ベクトル) (1)固有値が√の固有ベクトル

    数学の行列の固有値と固有ベクトルの問題ですが、 (1  3) (2 -1) の固有値と固有ベクトルを求めたいのですが d(λ-1  -3) e(-2  λ+1) t (λ-1)(λ+1)-(-3)(-2)=0 λ^2 -1-6=0 λ^2 -7=0 λ=±√7 と固有値が出ると思うのですが、固有ベクトルを求める時、λ=√7の時、 (λ-1  -3)(x1) (0) (-2  λ+1)(x2)=(0)のλに√7を代入すると、 (√7 -1    -3)(x1) (0) (-2    √7 +1)(x2)=(0) になって、 固有ベクトルをどう求めるのかがわかりません。 √以外だと、左上を1にして求めていけばいいと思うのですが・・・

  • 行列の固有ベクトルの問題

    3X3行列T (0 1 0)        (0 0 1)       (-2 1 2) がある。 行列Tの固有ベクトルを求めよ。ただし、各固有ベクトルは、第1成分を1とするものを求めよ。 次に 3X1 行列(3)       (2)       (6) を求めたTの固有ベクトルの線形和の形で表せ。 という問題です。 私は固有ベクトルが (1)   (1)   (1) (1)   (-1)  (0.5) (1)   (1)   (1) と求まりましたが、これは       (3)       (2)       (6) を表せないのではないかと思いますが。 どこか計算ミスをしたのですか? ご指導を待っております!お願いします!

  • 固有ベクトルの求め方について

    数学の線形代数の問題で行き詰ってしまいました。 ご教授お願い致します。 3×3の行列 A= |3 2 4| |2 0 2| |4 2 3| の固有ベクトルを求める問題なのですが、 固有値は λ=-1,8 となました。 そこで、λ=-1に属する固有ベクトルを求めようとしているのですが、 その固有ベクトルが 2x + y + 2z =0 という式から得られるようです。 ここまでは理解できるのですが、 ここからどのようにして2つの固有ベクトル | 0 |    | 1 | | 2 |    | 0 | |-1 |   |-1 | を求めているのか、分かりません。 分かりにくい表現で申し訳ありませんが、ご存知の方がおられましたら よろしくお願い致します。

  • 固有値、固有ベクトル、対角化...何のため?

    私は文系出身の32歳会社員です。 ふとしたきっかけで数学を学び直そうかなと 独学で最近始めました。 そこで... 本当に素朴で基本的な疑問で恐縮なのですが... (1)何のために固有値を求めるのでしょうか? (2)何のために固有ベクトルを求めるのでしょうか? (3)何のために行列の対角化を行うのでしょうか? 回答は歴史的背景、学術的背景、感情...etc、なんでも結構です。 例) ・特定の法則で計算すると固有値が求められるので求めた。 ・固有ベクトルは縦に並べてベクトルとしてみた方がすっきりするから「数列」ではなく「ベクトル」と呼んでみた。 ・意味はない!目的はない!ただ数学として突き詰めているだけだ! ...などなど あっ、でも急を要している訳ではないので もしご存知の方、もしくは自論をお持ちの方は お時間のある方はご回答いただければ幸いです。 ちなみにテキストは共立出版の『やさしく学べる基礎数学~線形代数・微分積分~です。 やっと線形代数が終わって、微分積分に入ろうというところで、ふと疑問を持ってしまいました...(~~; 本当に漠然とした質問で恐縮ですが、どうぞよろしくお願いいたしますm(__)m

  • 固有ベクトルの求め方

    |-ω^2  ω^2    0  | |ω^2  -2ω^2  ω^2 | | 0    ω^2   -ω^2| ただしωは実数の定数 という行列の固有値を求め、1番小さな固有値について、大きさ1の固有ベクトルを求める問題です。 計算をしてみると、固有値λ=-3ω^2、-ω^2、0と3つ求まり、1番小さい固有値は-3ω^2となると思います。 そこで1番小さな固有値を代入し、それぞれの行をω^2で割ったものが、次の行列になります。 |-4 1 0| | 1 -5 1| | 0 1 -4| これの大きさ1の固有ベクトルを求めたいのですが、計算がぐちゃぐちゃになってしまい、且つ答えの分からない問題ですので自分の解答にも自信がなく・・・。 解答までの解説をできるだけ詳しくしていただけると嬉しいです。よろしくお願いします!

  • 行列の固有値・固有ベクトルの問題です

    こんにちは。 固有値、固有ベクトル(空間)の問題で分からない所があるので、教えていただきたいです。 問題は 次の線形変換T:R[x]2 → R[x]2 に対して固有値と各固有値についての固有空間を求めろ。 (1)T(f(x)) = f(1-x) (2)T(f(x)) = f(2x) +f ’(x) (1)について R[x]2の標準基{1,x,x^2}は線形変換Tでそれぞれ T(1) = 1 T(x) = 1-x T(x^2) = 1-2x-x^2 となるため、表現行列Aは A=[1 1 1; 0 -1 -2; 0 0 -1] (;ごとに行を区切って書いています) これの固有多項式を解くと、λ=-1,1 λ=-1の場合は固有空間を求めることが出来たのですが、 λ=1のとき、[E-A]の行列を簡約化すると [0 1 0; 0 0 1; 0 0 0] となり、ここからどうすればいいのかが分かりません。 (答えはc1+c2(-x+x^2)となります。) また、(2)の方も同様に行うと、 表現行列Aは A=[1 1 0; 0 2 2; 0 0 4] となり、固有値がλ=1,2,4となります。 λ=2,4の場合は自力で出来たのですが、λ=1のときに、(1)でつまずいた行列と全く同じ形になり、こちらもどうすればいいのか分かりません。  (答えはcとなります。) 長くなってしまい申し訳ないです。 どうぞ、よろしくお願いします。

  • 固有値と固有ベクトル

    |1 -1| 2×2行列式A =| | |4 -3| の固有値と固有ベクトルを求めよという問題なのですが、 まず 与式=|1-t -1|    |4 -3-t| サラスの方法で (1-t)(-3-t) - (-1)・4 =t^2 + 2t 1 =(t+1)^2 となるので固有値をλ1,λ2として、 λ1=-1,λ2=-1 ここまではできたのですが、固有ベクトルを求める方法ができなくてこまってます。 一応教科書の例題に沿ってやると、 固有値λ1=λ2=-1より、求めるベクトルをx=t[x1,x2]とすると A=|1-(-1) -1 | |4 -3-(-1)| =|2 -1| |4 -2| よって 2x1-x2 = 0 4x1-2x2 = 0 この二つは同一方程式より、x1 = 2x2 任意の定数αをもちいてx1 = αとすれば、 x = αt[1,2] しかし、答えには、 x1 = αt[1,2] x2 = βt[1,2] + αt[0,-1] とありました。 参考にしたページなんかを載せてくれるとありがたいです。