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東北大学 理学研究科 数学専攻 2022年8月実施 共通問題 [1]

Author

Miyake

Description

を3次実正方行列全体のなす実ベクトル空間とし、 の部分空間

と定める。ただし、 は行列 の転置行列を表す。以下の問いに答えよ。

(1) の基底を含むような の基底を 組求めよ。

(2) を固定して、線形写像 と定める。このとき、 であることを示せ。

(3) とする。この に対して (2) で定めた写像 への制限を とする。このとき、(1)で求めた の基底に関する の表現行列 を求めよ。

(4) (3)で求めた行列 の固有値を全て求めよ。

Kai

(1)

は3次元であり、例えば、

の基底である。 は9次元であり、例えば、上の

を合わせて の基底となる。

(2)

任意の について であるから、

がわかり、これは を意味する。

(3)

であるから、

がわかる。

(4)