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記事No.72283に関するスレッドです

線形代数/固有値・固有空間 / りゅうちぇる
次の問題の(3)がわかりません。
(1)は普通に計算しました。(2)は与えられたAからA^(-1)を求め、実際にXの成分をすべて文字でおいた上で f_A(X)を実際に計算して、a≠0, |a|≠1に注意して、「固有値1で次元3、固有値a, 1/aで次元2, 固有値a^2, 1/a^2 で次元1」となりました。

(3)では固有値a, a^2, a^3の3次正則行列すべてを考えるのですが、そのうちの1つが(2)のAなので、答えはどうせ(2)を利用して(2)と一致することを示させるのだろうと予想していますが、示しきれません。(1)の有効な利用法もわかりませんでした。お願いします。

No.72283 - 2021/01/22(Fri) 10:49:14

Re: 線形代数/固有値・固有空間 / 黄桃
det(A)≠0 の時、f_A:V→V は同型写像である、ことをいえばいいのでは?
No.72301 - 2021/01/23(Sat) 07:47:57

Re: 線形代数/固有値・固有空間 / りゅうちぇる
黃桃さん
同型写像であれば固有値も同じになるのでしょうか?一般にはそうならないと思うのですが...

No.72309 - 2021/01/23(Sat) 12:23:07

Re: 線形代数/固有値・固有空間 / IT
勘違いかもしれませんが、
(2)の3次正則行列をA
(3)の3次正則行列をBと書くと

正則行列Pがあって B=(P^-1)AP

f_Aの固有値の1つをk,その固有ベクトルをXとすると
AX(A^-1)=kX
Y=(P^-1)XP とするとX=PY(P^-1)

A{PY(P^-1)}(A^-1)=kPY(P^-1)
∴(P^-1)A{PY(P^-1)}(A^-1)P=kY
∴BY(B^-1)=kY

よってkはf_Bの固有値の1つ。

でどうでしょうか?

No.72311 - 2021/01/23(Sat) 13:57:02

Re: 線形代数/固有値・固有空間 / りゅうちぇる
なるほど...Bの固有ベクトルになっているようなYをうまく持ってくることで、固有値が共通であることを示すのですね。盲点で恥ずかしいです...
本当にありがとうございました!

No.72315 - 2021/01/23(Sat) 15:11:31