14.3

Задачи, в которых употребляются операции с матрицами и специальные виды матриц (14.33-14.44)

[12/58%]
Показать
LaTeX
Задача 14.33

Справедливы ли тождества (n(n — порядок матрицы A)A):

?
(1)

det⁡(A+B)=det⁡A+det⁡B\operatorname {det}(A + B) = \operatorname {det} A + \operatorname {det} B

(2)

det⁡(λA)=λdet⁡A\operatorname {det}(\lambda A) = \lambda \operatorname {det} A

(3)

det⁡(λA)=λndet⁡A\operatorname {det}(\lambda A) = \lambda^{n} \operatorname {det} A

(4)

det⁡(Ak)=(det⁡A)k\operatorname {det}\left(A^{k}\right) = (\operatorname {det} A)^{k}?

Задача 14.34

Пусть AA — квадратная матрица порядка n;biȷn; b_{i\jmath } — дополнительный минор ее элемента aij;cija_{ij}; c_{ij} — алгебраическое дополнение элемента aija_{ij}; из них образованы матрицы B=(bij)B = \left(b_{ij}\right), C=(ciȷ)C = \left(c_{i\jmath }\right). Доказать, что det⁡B=det⁡C=(det⁡A)n−1\operatorname {det} B = \operatorname {det} C = (\operatorname {det} A)^{n - 1}.

?
Задача 14.35

Доказать, что определитель эрмитовой матрицы вещественное число.

?
Задача 14.36

Доказать, что определитель кососимметрической матрицы нечетного порядка равен 0.

?
Задача 14.37

Доказать, что если матрица AA унитарна, то ∣det⁡A∣=1\left|\operatorname {det} A\right| = 1.

?
Задача 14.38

Доказать, что для любой вещественной матрицы AA выполнено det⁡AAT⩾0\operatorname {det} AA^{T} \geqslant 0.

?
Задача 14.39

Пусть B1,…,BkB_{1}, \ldots , B_{k} — квадратные матрицы, H=[B1O⋱OBk]H =\left[\begin{smallmatrix} B_{1} & & O \\ & \ddots & \\ O & & B_{k}\end{smallmatrix}\right] — блочно диагональная матрица. Доказать, что det⁡H□=det⁡B1…det⁡Bk\operatorname {det} H^{\square } = \operatorname {det} B_{1} \ldots \operatorname {det} B_{k}.

?
Задача 14.40

Пусть A,DA, D — квадратные матрицы, H=[AOBD]H =\left[\begin{smallmatrix} A & O \\ B & D\end{smallmatrix}\right] — блочно треугольная матрица. Доказать, что

det⁡H□=det⁡A⋅det⁡D. \operatorname {det} H^{\square } = \operatorname {det} A\cdot \operatorname {det} D.
?
Задача 14.41

Пусть AA — квадратная матрица порядка n,det⁡A=a,H=[A2A3A4A]n, \operatorname {det} A = a, H =\left[\begin{smallmatrix} A & 2A \\ 3A & 4A\end{smallmatrix}\right]. Вычислить det⁡H□\operatorname {det} H^{\square }.

?
Задача 14.42

Пусть AA — квадратная матрица, A2,A3,A4−eeA^{2}, A^{3}, A^{4} - \mathrm{ee} степени, H=[AA2A3A4]H =\left[\begin{smallmatrix} A & A^{2} \\ A^{3} & A^{4}\end{smallmatrix}\right]. Вычислить det⁡H□\operatorname {det} H^{\square }.

?
Задача 14.43
?
(1)

Пусть A,B,C,EA, B, C, E — квадратные матрицы порядка n,En, E — единичная матрица, H=[ABCE]H =\left[\begin{smallmatrix} A & B \\ C & E\end{smallmatrix}\right]. Доказать, что det⁡H□=det⁡(A−BC)\operatorname {det} H^{\square } = \operatorname {det}(A - BC).

(2)

Всегда ли справедливо равенство det⁡H□=det⁡(AD−−BC)\operatorname {det} H^{\square } = \operatorname {det}(AD - - BC) для блочной матрицы H=[ABCD]H =\left[\begin{smallmatrix} A & B \\ C & D\end{smallmatrix}\right]?

Задача 14.44

Выразить определитель кронекеровского произведения A⊗BA\otimes B через определители матриц A,BA, B.

?