余因子行列で逆行列の公式を求める方法と証明について解説 | Headboost / 伊丹市 粗大ごみ 持ち込み

Tuesday, 2 July 2024

【行列式編】逆行列の求め方を画像付きで解説!

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余因子行列 行列式

余因子の求め方・意味と使い方(線形代数10) <今回の内容>: 余因子の求め方と使い方 :余因子の意味から何の役に立つのか、詳しい計算方法、さらに余因子展開(これも解説します)を利用した行列式の求め方までイラストを用いて詳しく紹介しています。 <これまでの線形代数学の入門記事>:「 0から学ぶ線形代数の解説記事まとめ 」 2019/03/25更新続編:「 余因子行列の作り方とその応用(逆行列の計算)を具体的に解説! 」完成しました。 余因子とは?

余因子行列 行列 式 3×3

行列式のn乗を求めて解答する問題があったが, その際設問の誘導に従って使用した式変形が有用であったのでここにその証明を付しておく. 参考 Proof. If $$ \mathrm{det}A\neq0, then \mathrm{det}(\mathrm{adj}A) = (\mathrm{det}A)^{n-1}. ここで, $\mathrm{det}A$(ディターミナントエー)は$A$の行列式, $\mathrm{adj}A$(アジョイントエー)は$A$の余因子行列を表す. このYouTube動画をそのまま踏襲したのでここに予め記しておきます. まず正則なn次正方行列$A$の余因子行列に対して, A\cdot\mathrm{adj}A=\mathrm{adj}A{\cdot}A=\mathrm{det}A{\cdot}I_n が成り立つ(ここで$I_n$はn次単位行列を表す). これは行列式の行と列に関する余因子展開により速やかに示される主張である. 余因子による行列式の展開とは？~アニメーションですぐわかる解説~ | HEADBOOST. ここで証明を付すことはしないが, 入門程度の教科書にて一度証明を追った後は覚えておくと良い. 次に上式の行列式を取ると, \mathrm{det}(A\cdot\mathrm{adj}A)=\mathrm{det}A{\cdot}\mathrm{det}(\mathrm{adj}A)(\because乗法定理^{*1}) =\mathrm{det}(\mathrm{det}A{\cdot}I_n)= \mathrm{det}\left( \begin{array}{cccc} \mathrm{det}A & 0 & \ldots & 0 \cr 0 & \mathrm{det}A & \ldots & 0 \cr \vdots & \vdots & \ddots & \vdots \cr 0 & 0 & \ldots & \mathrm{det}A \end{array} \right)= (\mathrm{det}A)^n $^{*1}$2つのn次正方行列の積の行列式$\mathrm{det}AB$は各行列の行列式の積$\mathrm{det}A\cdot\mathrm{det}B$に等しい(行列式の交代性と多重線形性による帰結 1). となる. 最後に両辺を$\mathrm{det}A(\neq0)$で割って求める式 \mathrm{det}(\mathrm{adj}A) = (\mathrm{det}A)^{n-1} を得る.

余因子行列 行列式 値

$\Box$ 斉藤正彦. 2014. 線形代数学. 東京図書. ↩︎

みなさんが思う通り、余因子展開は、超面倒な計算を伴う性質です。よって、これを用いて行列式を求めることはほとんどありません(ただし、成分に0が多い行列を扱う時はこの限りではありません)。 が、この性質は 逆行列の公式 を導く上で重要な役割を果たします。なので線形代数の講義ではほぼ絶対に取り上げられるのです。 【行列式編】逆行列の求め方を画像付きで解説! 初学者のみなさんは、ひとまず 余因子展開は逆行列を求めるための前座 と捉えておけばOKです! 余因子展開の例 実際に余因子展開ができることを確かめてみましょう。 ここでは「余因子の例」で扱ったものと同じ行列を用います。 $$先ほどの例から、2行3列成分の余因子\(A_{23}\)が\(\underline{6}\)であると分かりました。そこで、今回は2行目の成分の余因子を用いた次の余因子展開の成立を確かめます。 $$|A|=a_{21}A_{21}+a_{22}A_{22}+a_{23}A_{23}$$ まず、2行1列成分の余因子\(A_{21}\)を求めます。これは、$$ D_{21}=\left| 2&3 \\ 8&9 \right|=-6 $$かつ、「\(2+1=3\)(奇数)」より、\(\underline{A_{21}=6}\)です。 同様にすると、2行2列成分の余因子\(A_{22}\)は、\(\underline{-12}\)であることが分かります。 2行3列成分の余因子\(A_{23}\)は前半で求めた通り\(\underline{6}\)ですよね? 余因子行列 行列式 値. さて、材料が揃ったので、\(a_{21}A_{21}+a_{22}A_{22}+a_{23}A_{23}\)を計算します。 \begin{aligned} a_{21}A_{21}+a_{22}A_{22}+a_{23}A_{23}&=4*6+5*(-12)+6*6 \\ &=\underline{0} \end{aligned} $$これがもとの行列の行列式\(|A|\)と同じであることを示すため、\(|A|\)を頑張って計算します(途中式は無視して構いません)。 |A|=&1*5*9+2*6*7*+3*4*8 \\ &-3*5*7-2*4*9-1*6*8 \\ =&45+84+96-105-72-48 \\ =&\underline{0} $$先ほどの結果と同じく「0」が導かれました。よって、もとの行列式と同じであること、つまり余因子展開が成立することが確かめられました。 おわり 今回は逆行列を求めるために用いる「余因子」について扱いました。次回は、 逆行列の一般的な求め方 について扱いたいと思います!

現在の場所: ホーム / 線形代数 / 余因子による行列式の展開とは?~アニメーションですぐわかる解説~ 行列式の展開とは、簡単に言うと「高次の行列式を、次元が一つ下の行列式(小行列式)の和で表すこと」です。そして、小行列式を表すために「余因子」というものを使います。これらについて理解しておくことで、有名な 逆行列の公式 をはじめとした様々な公式の証明が理解できるようになります。 ここでは、これについて誰にでもわかるように解説します。直感的な理解を助けるためのに役立つアニメーションも用意しているので、ぜひご覧いただければと思います。 それでは始めましょう。 1. 正則なn次正方行列Aの余因子行列の行列式が|A|のn-1乗であることの証明. 行列式の展開とは 行列式の展開は、最初は難しそうに見えるかもしれませんが、まったくそんなことはありません。まずは以下の90秒ほどのアニメーションをご覧ください。\(3×3\) の行列式を例に行列式の展開を示しています。これによってすぐに全体像を理解することがでます。 このように行列式の展開とは、余因子 \(\Delta_{ij}\) を使って、ある行列式を、低次の行列式で表すことが行列式の展開です。 三次行列式の展開 \[\begin{eqnarray} \left| \begin{array}{ccc} a & b & c \\ d & e & f \\ g & h & i \end{array} \right| = a\Delta_{11}+b\Delta_{12}+c\Delta_{13} \end{eqnarray}\] これから文字でも解説しておきますので、ぜひ理解を深めるためにご活用ください。 2. 行列式の展開方法 ここからは \(3×3\) の行列式の展開方法を、あらためて文字で解説していきます。内容は上のアニメーションと同じです。 2. 1.

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伊丹市の粗大ごみ回収業者と持ち込み・収集・処分方法！

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