4.1.問題74.1.P7\(A, B \in M_n(F)\) が与えられ、\(n \ge 2\)、\(F = \mathbb{R}\) または \(\mathbb{C}\) のとき、すべての \(x \in F^n\) に対して \(x...

4.1.問題64.1.P6\(A = , B = \in M_n\) が与えられたとき、(a) すべての \(x \in \mathbb{C}^n\) について \(x^*Ax = x^*Bx\) ならば \(A = B\) であることを示...

4.1.問題54.1.P5行列がすべて実固有値をもつことを、エルミート行列に相似であることから示せる場合がある。\(A = \in M_n(R)\) を三重対角行列とする。すべての \(i = 1, 2, \dots, n-1\) について...

4.1.問題44.1.P4(4.1.1) の後の1–9の次の主張を確認せよ。1. \(A + A^*\)、\(AA^*\)、および \(A^*A\) はエルミート行列である。2. \(A\) がエルミートであれば、全ての \(k = 1, ...

4.1.問題34.1.P3\(A, B \in M_n\) がエルミートのとき、A と B が相似であることとユニタリ相似であることは同値であることを示せ。

4.1.問題24.1.P2\(A \in M_n\) がエルミートで \(S \in M_n\) のとき、\(SAS^*\) がエルミートであることを示せ。非特異な場合の \(SAS^{-1}\) はどうか？

4.1.問題14.1.P1エルミート行列の主小行列はすべてエルミートであることを示せ。歪エルミート行列や正規行列でも同様か？ 証明するか反例を示せ。

4.1.13命題 4.1.13. 行列 \(A \in M_n\) がエルミートであるとする。このとき、\(A = A^+ - A^-\) が成り立つ。各行列 \(A^+\) と \(A^-\) は半正定値であり、また \(A^+\) と ...

4.1.12定義（\(\lambda_i^+ \)、\(\lambda_i^-\)）定義 4.1.12.（\(\lambda_i^+ \)、\(\lambda_i^-\)）行列 \(A \in M_n\) をエルミート行列とし、固有値を \...

4.1.11定義定義 4.1.11. 対称行列 \(A \in M_n(\mathbb{R})\) は、すべての非零ベクトル \(x \in \mathbb{R}^n\) に対して \(x^T A x \ge 0\) であれば正定値（pos...

4.1.10定理定理 4.1.10. \(A \in M_n(\mathbb{R})\) が対称行列であるとする。このとき、すべての非零ベクトル \(x \in \mathbb{R}^n\) に対して \(x^T A x > 0\) （それ...

4.1.9定義 4.1.9. 行列 \(A \in M_n\) が正定値であるとは、すべての非零ベクトル \(x \in C^n\) に対して \(x^* A x\) が実かつ正であることをいう。半正定値であるとは、すべての非零ベクトル \...

4.1.8定理定理 4.1.8. 与えられた行列 \(A \in M_n\) に対して、すべての非零ベクトル \(x \in C^n\) について \(x^* A x\) が実かつ正（それぞれ非負）であることと、\(A\) がエルミートであ...

4.1.7定理定理 4.1.7. 与えられた行列 \(A \in M_n\) に対して、以下の記述は同値である：(a) \(A\) は実行列に相似である。(b) \(A\) は \(A^*\) に相似である。(c) \(A\) はエルミート...

4.1.6定理定理 4.1.6. 与えられた非空のエルミート行列族 \(F\) に対して、すべての \(A \in F\) に対して \(U A U^*\) が対角行列となるユニタリ行列 \(U\) が存在することと、すべての \(A, B...

4.1.5定理定理 4.1.5. 行列 \(A \in M_n\) はエルミートであることと、ユニタリ行列 \(U \in M_n\) と実対角行列 \(\Lambda \in M_n\) が存在して \(A = U \Lambda U^*...

4.1.4定理定理 4.1.4. \(A = \in M_n\) が与えられたとする。このとき、A がエルミート行列であることと、次の条件の少なくとも一つを満たすことは同値である：(a) 任意の \(x \in \mathbb{C}^n\)...

4.1.3定理 4.1.3. \(A \in M_n\) がエルミート行列であるとする。このとき：(a) 任意の \(x \in \mathbb{C}^n\) に対して、\(x^* A x\) は実数である。(b) \(A\) の固有値はす...

4.1.2定理 4.1.2（テプリッツ分解）。任意の行列 \(A \in M_n\) は、一意的に次の形に分解できる：A = H + i Kここで、\(H\) と \(K\) はともにエルミート行列である。また、一意的に次の形にも分解できる...

4.1.1定義 4.1.1. 行列 \(A = \in M_n\) は、\(A = A^*\) であればエルミート行列（Hermitian）と呼び、\(A = -A^*\) であれば歪エルミート行列（skew Hermitian）と呼ぶ。\...

4.0.6例 4.0.6.行列 \(A = \in M_n(\mathbb{R})\) を考え、実二重線形形式を定義する：Q(x, y) = y^T A x = \sum_{i,j=1}^{n} a_{ij} y_i x_j , \quad...

4.0.5例 4.0.5. 無向グラフ \(\Gamma\) を考える。これは、ノードの集合 \(N = \{P_1, P_2, \dots, P_n\}\) と、ノードの順序を持たないペアの集合（辺） \(E = \{\{P_{i_1},...

4.0.3例 4.0.3. 次の二階線形偏微分作用素 \(L\) を考える：(4.0.4)L f(x) = \sum_{i,j=1}^{n} a_{ij}(x) \frac{\partial^2 f(x)}{\partial x_i \pa...

4.0.2例 4.0.2. 行列 \( A = \in M_n \) が実または複素数の成分を持つとする。このとき、\(A\) によって生成される \(\mathbb{R}^n\) または \(\mathbb{C}^n\) 上の二次形式を考...

4.0.1例 4.0.1. 関数 \( f : D \to \mathbb{R} \) がある領域 \( D \subset \mathbb{R}^n \) 上で二階連続微分可能であるとする。このとき、実行列H(x) = = \left[\...