Задача: Многочлен с аргументом в виде матрицы

Автор темы gimlis (Михаил) 
ОбъявленияПоследний пост
ОбъявлениеЗапущен новый раздел «Задачки и головоломки»29.08.2019 00:42
ОбъявлениеОткрыта свободная публикация вакансий для математиков26.09.2019 16:34
ОбъявлениеКниги по математике и экономике в добрые руки!10.08.2023 09:45
21.01.2006 19:27
Задача: Многочлен с аргументом в виде матрицы
Утверждение. Подставить матрицу A в многочлен f(x)=an*x^n+...+a1*x+a0, значит f(A)=an*A^N+..+a1*A+a0*E, где E - единичная матрица, а многочлен с действительными коэфицентами

Доказать, что для любой матрицы A m на m, существует такой многочлен f(x), что f(A)=0(нулевая матрица).

Было на экзамене по Алгебре в качестве доп.задачи от профессора Зайцева, может кто-нибудь знает как решить, а то я до сих пор думаю и не знаю.



было было но прошло
21.01.2006 20:10
ссылка
Теорема Гамильтона-Кэли. Если для заданной матрицы А рассмотреть характеристический многочлен f(x) = det(xE-A), то f(A)=0.

Доказательство можно найти, например, в монографии Гантмахера "Теория матриц".
21.01.2006 21:56
Да тут Гамильтона-Кэли не надо
Исходим из того, что Михаил Владимирович особо сложного не спрашивает. У вас вроде как степень многочлена не ограничена размером матрицы, поэтому все просто:

Матрицы, очевидно, можно рассматривать как линейное пространство размерности m^2. Поэтому m^2+1 его элементов E, A, A^2, A^3, ..., A^{m^2} линейно-зависимы: для некоторых коэффициентов c_i выполнено: c_0*E+...+c_{m^2}A^{m^2} = 0. Но тогда многочлен f(x)=c_0+...+c_{m^2}x^{m^2} - искомый.



Лучше переесть, чем недоспать...
21.01.2006 21:59
Грубое решение: пространство матриц конечномерно
Конечно, лучше всего знать теорему Гамильтона-Кэли, но можно было самостоятельно придумать более грубое решение: матрицы E,A,A^2,...,A^{m^2} лежат в m^2-мерном пространстве, поэтому линейно зависимы.

P. S. Hatebreeder меня опередил. smile

22.01.2006 01:07
Красиво =))))
Мне нравится. 5 баллов.



было было но прошло
Извините, только зарегистрированные пользователи могут публиковать сообщения в этом форуме.

Кликните здесь, чтобы войти