2010年12月29日水曜日

"微分法の応用・積分法・積分法の応用・行列と行列式 (数学読本)"の第21章(もう一つの数学の基盤 - 行列と行列式)の21.1(行列とその演算), 行列の乗法の問8, 9, 10を解いてみる。



問8

(1)

0 10
10 0

(2)

-5 10
3 -8

(3)

1 0
0 1

(4)

-1
29

(5)

(-20,21)

(6)

-8 10
-12 15

(7)

-3
11

(8)

-18


問9

A^{2}=

1 3
0 4

A^{3}=

1 7
0 8

このことから一般に予想してみる。

A^{n}=

1 2^{n}-1
0 2^{n}

一般の予想が正しいか数学的帰納法により確認。

n=1のときは成り立つ。

n=kのとき成り立つと仮定すると、

A^{k+1}=

1 1+2^{k+1}-2=2^{k+1}-1
0 2^{k+1}

n=k+1のときも成り立つ。

よって予想は正しい。

(証明終)


問10

A^{2}=

1 2 3
0 1 2
0 0 1

A^{3}=

1 3 6
0 1 3
0 0 1

一般に予想してみる。

A^{n}=

1 n (n+1)n/2
0 1 n
0 0 1

予想が正しいか、数学的帰納法によって確かめる。

n=kのとき成り立つと仮定すると、

A^{k+1}=

1 k+1 1+k+(k+1)n/2=(k+1)(k+2)/2
0 1 k+1
0 0 1

n=k+1のときも成り立つ。

よって予想は正しい。

(証明終)

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