練習問題 4,5 略解

数学 B 4 ノート2
2014 年 10 月 8 日
P を n 次の正則行列、u1 ,...,un を n 次元ベクトル空間 V の基底とす
るとき、
(v1 , ..., vn ) = (u1 , ..., un )P
とおくと、v1 ,...,vn も V の基底となる。
f を V の一次変換、A を u1 ,...,un に関する f の行列表示とするとき、
f の v1 ,...,vn に関する行列表示は、
P −1 AP
となる。
V = Rn , f : Rn −→ Rn を一次変換 f (x) = Ax とする。v1 ,...,vn を
Rn の基底とし、P = (v1 ...vn ) とおくとき、v1 ,...,vn に関する f の行列
表示は、
P −1 AP
となる。
第1回レポート問題
次の問題を A4 の用紙に解いて、10 月 15 日のこの時間に提出せよ。
(語学の組と学籍番号、名前を忘れずに書くこと。)
1. 111 ページ練習問題 4.1 の 8 番を解け。
⎛
⎞
0 1 1
⎜
⎟
2. A = ⎝ 2 1 −1 ⎠ とし、一次変換 f : x → Ax を考える。
2 0 0
⎛
⎞ ⎛
⎞ ⎛ ⎞
1
1
1
⎜
⎟ ⎜
⎟ ⎜ ⎟
3
R の基底 ⎝ −1 ⎠, ⎝ −1 ⎠, ⎝ 1 ⎠ に関する f の行列表示を
−1
2
1
求めよ。
1
3. A, B を n 次の直交行列とする。このとき、AB も直交行列であるこ
とを証明せよ。また、A−1 も直交行列であることを証明せよ。
⎛ 2
⎞
0
a
3
⎜ 2 1
b ⎟
4. ⎝ 3 √5
⎠ が直交行列となるように、a, b, c の値を定めよ。
1
3
c
2
− 3√
5
2