連立漸化式の行列を用いた方法>

 

まず、これらを行列で表現してみよう

 ・・・・@

 

表現を簡単にするために、次のように置いてみる。

 

 ,   ,   とすると

 

   ・・・・A

ここに、  である

 

Aは等比数列と形が似ている。

すなわち、帰納的に次のように表せる。(厳密には数学的帰納法を用いて証明する。)

 

…………………………………..

 

 

よって、      ・・・ B

である。

 

  結局、連立漸化式の一般項を求めることは行列の乗を計算することになる。

 

 乗を計算する。

そこで、行列を対角化することを考える(行列を対角形にすると乗の計算がしやすいので)

このあたりのことは次のサイトを見てください。

 

  行列まとめ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

<行列の練習問題>

 

1、   の 逆行列が存在するかどうかを判定せよ。

 

 

 

2、行列     に対して、 ,  

  を満たす行列 を求めよ。(途中経過を記入)

 

 

 

,   行列 が逆行列をもたないように,の値を定めよ。

(簡単な途中経過を記入)

 

 

次の等式を満たす2次の正方行列 を求めよ。(途中経過を記入)

  ,

 

 

 

5、逆行列を用いて、次の連立方程式を解け。(簡単な途中経過を記入)

(1)

 

(2)

 

 

 

6、次の問いに答えよ。(途中経過を記入)

@  のとき、 を求めよ。

 

 

A   のとき、 を求めよ。

 

7、次の連立方程式のうち、解を無数にもつものはどれか、解をもたないものはどれか。(理由を付して答えよ)

@       

 

 

A 

 

 

 

8、

 のとき、 とする。  が対角行列 となることを利用して、 ,  を計算し、 を類推で求めよ。(解答に当たって、 あたりまでは省略せずに書くこと。)

 

 

 

9、2次の正方行列  の逆行列  が存在するとき、

   が成り立つことを証明せよ。

 

 

 

10、行列   は正方行列、 は  と 同じ型の単位行列とするとき、

   ならば  は の逆行列であることを示せ。

 

 

11、連立1次方程式

  が  以外の解を持つように定数  の値を定めよ。

(論旨が明確になるように、対偶を用いて解答せよ。)