[行列解析1.2.P19]

1.2.問題19

1.2.P19 \( A = [a_{ij}] \in M_n \) のすべての成分が 0 または 1 であり、\( A \) のすべての固有値 \(\lambda_1, \dots, \lambda_n\) が正の実数であると仮定する。このとき、\(\det A\) が正の整数である理由を説明せよ。さらに、次の詳細を示せ:

n \ge \mathrm{tr}\,A 
= \frac{1}{n}(\lambda_1 + \cdots + \lambda_n)^n
\ge n(\lambda_1 \cdots \lambda_n)^{1/n}
= n(\det A)^{1/n} \ge n

これより、すべての \(\lambda_i = 1\)、すべての \(a_{ii} = 1\)、および \(\det A = 1\) であることを結論せよ。


行列解析の総本山

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