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Propiedad de la matriz involuntaria

Supongamos que $A=A^{-1}$ para alguna matriz $A$ que no es la matriz identidad. Entonces demuestra que la traza de la matriz es igual a su determinante.

He demostrado que el determinante sólo puede ser +1 o -1. También como para cualquier valor propio de $A$ su cuadrado es el valor propio de $A^2$ también se cumple que todos los valores propios de $A$ son 1 o -1. También sé que la traza de una matriz es la suma de sus valores propios pero aún no puedo demostrar el resto. Por favor, ayuda.

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Pista: El polinomio característico de una matriz $B$ es $p(X) = X^d + (\operatorname{trace}B)X^{d-1} + \ldots + \det B$ .

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¿Te estás preparando para el IIT-JEE?

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La afirmación no es cierta. Toma $A=I$ (A es la matriz de identidad, 2 x 2), por lo que $A=A^{1}$ . La huella es igual a $2$ y el determinante es $1$ .

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Olvidé mencionar que la propiedad debe demostrarse para matrices involutorias no identidad. He editado la pregunta ahora.

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$A=-I$ Tampoco puede ser. ¿Verdad?

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Esta cuestión debe explicarse mejor, porque hay un grupo de matrices que se adaptan al problema. Ejemplos: $A=I$ , $A=-I$ , $A=\bigl( \begin{smallmatrix} 1 & 0 \\ 0 & -1 \end{smallmatrix} \bigr)$ , $A=\bigl( \begin{smallmatrix} -1 & 0 \\ 0 & 1 \end{smallmatrix} \bigr)$ .

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