行列解析

1.2.3.特性多項式の定義定義 1.2.3　形式的に変数 \( t \) の多項式として考えると、\( A \in M_n \) の特性多項式は次のように定義されます： p_A(t) = \det(t I - A)方程式 \( p_A(t...

1.1.問題131.1.P13　\( A \in M_{n} \) とし、\(\lambda, x\) が \(A\) の固有値・固有ベクトルの組であるとします。\(x\) が \(\operatorname{adj} A\) の固有ベクト...

1.1.問題1.1.P12　\(\lambda\) がA = \begin{pmatrix}a & c \\b & d\end{pmatrix} \in M_{2}の固有値であるとします。(1.1.P11) を用いて、次の行列のいずれかの列...

1.1.問題111.1.P11　\( A \in M_n \) と \( \lambda \in \sigma(A) \) が与えられているとします。このとき、\( A - \lambda I \) は特異（singular）であるため、(...

1.1.問題101.1.P10　次の例について詳細を示しなさい。この例は、無限次元の複素ベクトル空間上の線形作用素が固有値を持たない場合があることを示しています。 \( V = \{ (a_1, a_2, \dots) : a_i \in ...

1.1.問題91.1.P9　定義 (1.1.3) を用いて、次の実行列 \( A \) が実数の固有値を持たないことを示しなさい。 A = \begin{bmatrix} 0 & -1 \\ 1 & 0 \end{bmatrix} しかし、...

1.1.問題81.1.P8 「定理 1.1.9」の議論を使って「すべての正方実行列が実固有値を持つ」ことを示そうとした場合、この議論がなぜ成り立たないのかを説明しなさい。 定理 1.1.9　\( A \in M_n \) が与えられていると...

1.1.問題7問題 1.1.P7　\( A \in M_n \) がエルミート行列（Hermitian）であるとき、\( A \) のすべての固有値が実数であることを示しなさい。 エルミート行列とは、複素共役転置をとっても変わらない行列、す...

1.1.問題6次のことを示します。任意の冪零（nilpotent）行列のすべての固有値は 0 であること。また、零行列ではない冪零行列の例を示します。さらに、0 が唯一の冪零かつ冪等（idempotent）な行列である理由を説明します。解答...

1.1.問題5\( A \in M_n \) が冪等（idempotent）である、すなわち \( A^2 = A \) であるとします。このとき、\( A \) の各固有値は 0 または 1 のいずれかであることを示しなさい。また、単位行...

1.1.問題41.1.P4 次のブロック対角行列を考える。 \( A = \begin{pmatrix} A_{11} & 0 \\ 0 & A_{22} \end{pmatrix} \)、ただし \( A_{ii} \in M_{n_i}...