1 votos

Cálculo de la derivada

Denotemos el conjunto de $n\times n$ matrices con entradas reales por $\mathbf{R}^{n \times n}$ . Dados dos $n \times n$ matrices $A = ((a_{ij}))$ y $B = ((b_{ij}))$ su producto punto se define como la suma de los productos de las entradas correspondientes: $A \cdot B = \sum\limits_{i=1}^{n}\sum\limits_{j=1}^{n}a_{ij}b_{ij}.$ Consideremos la función determinante $\Delta: \mathbb{R}^{n\times n} \rightarrow \mathbb{R} $ . Demuestre que para una matriz $A \in \mathbb{R}^{n \times n}$ la derivada de esta función en $A$ viene dado por $D_{A}\Delta(V) = A^{\ast}\cdot V$ donde $A^{\ast}$ es la matriz de cofactores: el $(i,j)$ entrada de $A^{\ast}$ es el $(i,j)$ cofactor de $A$ .

En primer lugar, esta es la primera de las dos partes de mi problema de HOMEWORK. La segunda parte de este problema consistía en demostrar que la derivada del determinante en la matriz identidad es la traza de $V$ . Pude hacer ese problema porque el álgebra no es tan complicada cuando uso la definición de derivada direccional. Pero no puedo conseguir esa fórmula para el problema que he preguntado, tiene que haber algún truco ingenioso. ¿Alguien me puede ayudar con el primer paso?

0voto

computingfreak Puntos 101

En primer lugar, probablemente por $A\cdot B$ en realidad $tr(AB)$ se entiende. Dejaré que usted demuestre que $D_{I}\Delta(V)=tr(V)$ ya que es un ejercicio instructivo. La pista para ello es simplemente mirar a $det(I+tV)-det(I).$

Calculamos $D_A\Delta$ en dos pasos. En primer lugar, suponemos que $A$ es invertible. Entonces:

$det(A+tV)-det(A)=det(A)[det(I+tA^{-1}V))-det(I)].$

Así $D_A\Delta(V)=det(A)tr(A^{-1}V)=tr(A^*V)$

Por último, lo demostramos para $A$ . La cuestión es que el conjunto de matrices invertibles (sobre $\mathbb{R}$ o $\mathbb{C}$ ) es denso en $\mathbb{R}^{n\times n}$ . Miramos el mapa $\mathbb{R}^{n\times n}\to Hom(\mathbb{R}^{n\times n},\mathbb{R})$ definido por $A\mapsto D_{A}\Delta(V)-tr(A^*V). $

Por las consideraciones anteriores y la continuidad de este mapa concluimos que siempre es $0$ que es lo que necesitábamos probar.

i-Ciencias.com

I-Ciencias es una comunidad de estudiantes y amantes de la ciencia en la que puedes resolver tus problemas y dudas.
Puedes consultar las preguntas de otros usuarios, hacer tus propias preguntas o resolver las de los demás.

Powered by:

X