東京大学 工学系研究科 2019年度 数学 第2問
Author
祭音Myyura (co-authored with GPT 6 Astra)
Description
次の行列を考える。
P=020001/33/200.
- すべての固有値と、それぞれに対応する単位固有ベクトルを求めよ。
- P2,P3 を求めよ。
II.
a,b,c,d,e は実数とし、次の行列を考える。
A=0a00000b00c00000000d000e0.
ある正の整数 m に対して Am=I となる必要十分条件を簡潔に述べよ。証明は不要である。
III.
M は、すべての成分が 0 または 1 であり、各行・各列にちょうど一つの 1 をもつ 12 次正方行列とする。Mk0=I となる最小の正の整数を k0 とする。このような M 全体における k0 の最大値を求めよ。証明は不要である。
题目描述
设
P=020001/33/200.
- 求全部特征值及相应的单位特征向量。
- 求 P2,P3。
II.
设 a,b,c,d,e 均为实数,
A=0a00000b00c00000000d000e0.
简洁写出存在正整数 m 使 Am=I 的充要条件,不必证明。
III.
M 为 12 阶矩阵,各元素为 0 或 1,每行每列恰有一个 1。以 k0 表示使 Mk0=I 的最小正整数。求所有这类 M 中 k0 的最大值,不必证明。
Kai
- 特性方程式は λ3=1 である。ω=e2πi/3 とおけば
λ∈{1,ω,ω2},vλ=713λ62λ2.
∣λ∣=1 より vλ∗vλ=(9+36+4)/49=1 である。
- 直接計算すると
P2=002/31/200030,P3=I.
II.
二つの対角ブロックはそれぞれ B3=abcI3、C2=deI2 を満たす。したがって必要十分条件は
abc∈{1,−1},de∈{1,−1}.
このとき A12=I が成り立つ。
III.
置換を互いに素な巡回置換に分解すると、その位数は各巡回の長さの最小公倍数となる。長さの和が 12 のとき、最大値は長さ 5,4,3 の組で達成される。
maxk0=lcm(5,4,3)=60.