数学のブログ

2次の行列と行列式 随伴行列、複素数、積、等式

行列と行列式 (現代数学への入門) (砂田 利一(著)、岩波書店)の第1章(2次の行列と行列式)、演習問題1.14の解答を求めてみる。

A = [ a b c d ]

とおく。

det [ a b c d ] = 1 a d - b c = 1

また、

[ a - c - b - d - ] [ 1 0 0 - 1 ] [ a b c d ] = [ 1 0 0 - 1 ] [ a - c - b - d - ] [ a b - c - d ] = [ 1 0 0 - 1 ] [ | a | 2 - | c | 2 a - b - c - d a b - - c d - | b | 2 - | d | 2 ] = [ 1 0 0 - 1 ] | a | 2 - | c | 2 = 1 a - b - c - d = 0 a b - - c d - = 0 | b | 2 - | d | 2 = - 1

方程式を解く。

a d b - - c | d | 2 = 0 ( b c + 1 ) b - - c | d | 2 = 0 | b | 2 c + b - - c | d | 2 = 0 c ( | b | 2 - | d | 2 ) = - b - - c = - b - c = b - a - b c - | c | 2 d = 0 a - ( a d - 1 ) - | c | 2 d = 0 | a | 2 d - a - - | c | 2 d = 0 ( | a | 2 - | c | 2 ) d = a - d = a -

よって、

| a | 2 - | b | 2 = | a | 2 - | c - | 2 = | a | 2 - | c | 2 = 1 A = [ a b b - a - ]