数学のブログ

行列式 特別な形をした行列式 偶数次の交代行列、成分の多項式の累乗(平方)、2次の場合と4次の場合

手を動かしてまなぶ 線形代数 (藤岡 敦(著)、裳華房)の第3章(行列式)、10(特別な形をした行列式)、基本問題の問10.4の解答を求めてみる。

1

A = [ a 11 a 12 a 21 a 22 ]

とおく。

Aが交代行列のとき

A T = - A [ a 11 a 21 a 12 a 22 ] = [ - a 11 - a 12 - a 21 - a 22 ] a 11 = - a 11 a 11 = 0 a 21 = - a 12 a 22 = - a 22 a 22 = 0

よって、

A = [ 0 a 12 - a 12 0 ]

行列式は

det A = det [ 0 a 12 - a 12 0 ] = a 12 2

2

A T = - A a j i = - a i j det A = det [ 0 a 12 a 13 a 14 - a 12 0 a 23 a 24 - a 13 - a 23 0 a 34 - a 14 - a 24 - a 34 0 ] = - a 12 det [ - a 12 a 23 a 24 - a 13 0 a 34 - a 14 - a 34 0 ] + a 13 det [ - a 12 0 a 24 - a 13 - a 23 a 34 - a 14 - a 24 0 ] - a 14 det [ - a 12 0 a 23 - a 13 - a 23 0 - a 14 - a 24 - a 34 ] = - a 12 ( - a 14 a 23 a 34 + a 13 a 24 a 34 - a 12 a 34 2 ) + a 13 ( a 13 a 24 2 - a 12 a 24 a 34 - a 14 a 23 a 24 ) - a 14 ( - a 12 a 23 a 34 + a 13 a 23 a 24 - a 14 a 23 2 ) = a 34 2 a 12 2 + ( a 14 a 23 a 34 - a 13 a 24 a 34 - a 13 a 24 a 34 + a 14 a 23 a 34 ) a 12 + a 13 2 a 24 2 - a 13 a 14 a 23 a 24 - a 13 a 14 a 23 a 24 + a 14 2 a 23 2 = a 34 2 a 12 2 - 2 ( a 13 a 24 - a 14 a 23 ) a 34 a 12 + ( a 13 a 24 - a 14 a 23 ) 2 = ( a 34 a 12 - ( a 13 a 24 - a 14 a 23 ) ) 2 = ( a 12 a 34 - a 13 a 24 + a 14 a 23 ) 2