課題

課題1(4章) (1)80ページの問1。MathematicaのEigensystem などを 部分的に利用し、三角化の過程を示せ。

(2) 4章の演習問題のBの6(81ページ)について、Aを対角化する 正則行列Pを求めよ。

次に p=0.6, q=0.7として、Mathematica によって

Inverse[P].(A^n)P を十分大きいnまで計算し、{{1,0},{0,0}}に 近付くことを確かめよ。

また、それを使って、A^n の極限を求めよ。

(3)(これはオプションです。成績には 一切関係なし。) 定理4.5を参考に、三角化の手続きを Mathematicaを使って部分的に自動化せよ。

(5章)(1)2次元の三つのベクトルa,b,cについて、

a + (b + c) = (a + b) + c

を、図を描いて説明せよ。(手書きでよい。)(83ページの問1)

(2)2次元の三つのベクトルa,c,bについて、内積の等式

((a + b), c) = (a, c) + (b, c)

を示せ。また、a,b,cを3次元のベクトルとして、適当に数値で表現し、 左右の値をそれぞれ計算せよ。 (計算の過程を示せ。Mathematicaを使うこと。)

(3)(Mathematicaを使うこと。)x-y-z直交座標系において、 ふたつの(独立な)3次元ベクトル a,b を各人定め、aとbの作る平行四辺形を描け。 また、その面積を計算せよ。さらに上の図に外積 a x b を加えて描け。

(4) 平面に直交しないふたつの単位ベクトル e_1, e_2 と、そのどちらにも 重ならない 一つの任意のベクトル a を描き、a の e_1, e_2 への分解を 図示せよ。(手書きでよい。)

以上です。 では Bon Voyage!

*課題1の追加提出について:この件について問い合わせがありましたが、
問題を出してから十分時間があり、ほとんどの人が締め切りに
間に合わせたのですから、公平のためにも締め切り過ぎの提出は認めません。
ただし、自分の力を試すことが目的であれば、(成績に関係なく)見て
あげますので、課題2の最後に、ページをわけて、課題1であることを明記し、
学生証番号・氏名を再度記入して、綴じてください。

なお、私が休み中に風邪をひいてしまって、課題1の採点はまだ済んでいません。
ごめんなさい。

課題2(6章)(1)Polyn^2[x]を、次数2以下のxの実係数多項式の集合とする。
このとき {1,2x,3x^2} (={a_1,a_2,a_3})は基底である。(これは仮定してよい)
これを(単位行列でない)正則行列(各自決めてよい)で基底変換せよ。
その結果を{b_1,b_2,b_3}とし、
逆に{a_1,a_2,a_3}を{b_1,b_2,b_3}によって表現せよ。
(Mathematicaを使ってよい)
(2) 106ページ、問5の(i)で n=3 の場合。すなわち
{a_1,a_2,a_3}が基底のときに {a_1 + a_2, a_1 - a_2, a_3}は基底となるか?
(証明付きで解答せよ。)
(3) A を2x2行列、t を A のひとつの固有値とする。
このとき V_A = {x|Ax=tx} (x は2次元ベクトル)を A の(tに属する)
固有空間と呼ぶ。V_A が2次元ベクトル全体の部分空間になっていることを示せ。

以上です。試験はどうでしたか?採点には少し時間がかかります。
成績が決まるのは2月19日くらいです。
一学期間よく勉強しましたね。来年は抽象化の技法でお会いしましょう。


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Last modified: Tue Dec 18 13:33:28 JST 2001