8.1¶
次の1~3の行列式を計算せよ。
上三角行列の行列式は対角成分の積に等しいので
という性質があるため(行列式 |A B // B A| = |A-B||A+B| の証明 | ばたぱら)、
from sympy import symbols, factor, expand
# 4次方程式の因数分解はわからないのでsympyを使う
a = symbols("a")
f = a ** 4 - 6 * a**2 + 8 * a - 3
factor(f)Loading...
Source
import numpy as np
a = -3
A = np.array([
[a, 1, 1, 1],
[1, a, 1, 1],
[1, 1, a, 1],
[1, 1, 1, a],
])
np.linalg.det(A)0.08.3¶
交代行列について、次の問いに答えよ。
交代行列の定義を書け。
奇数次の交代行列の行列式は 0 であることを示せ。
交代行列の定義を書け。
次正方行列であり、その転置が自身の-1倍になるものを交代行列という
奇数次の交代行列の行列式は 0 であることを示せ。
交代行列をとおく
一般に正方行列に対してであるため
交代行列はとなるため
1つの行や列を倍すると行列式は倍になるため、は行の数だけ-1倍したものと捉えると
奇数次の交代行列、すなわちが次の交代行列である場合、
よって
両辺にして移項すると
よって
を 次の正方行列、 を 次の正則行列とすると、等式が成り立つことを示せ。
Source
import numpy as np
A = np.array([
[1, 2],
[0, 4]
])
P = np.array([
[1, 2],
[3, 4]
])
P_inv = np.linalg.inv(P)
det = np.linalg.det(P_inv) * np.linalg.det(P)
assert det.round(1) == 1
np.linalg.det(P_inv @ A @ P) == np.linalg.det(A)True8.6¶
べき零行列について、次の問いに答えよ。
べき零行列の定義を書け。
べき零行列の行列式は 0 であることを示せ。