A relationship between eigenvalues and determina | Chandler@Berlin

Chandler@Berlin

ベルリン在住

今年は heartbreak で明けた.行列には固有値を全て掛けるとそれはdeterminant になるという性質がある.(固有値の和は trace である.この二つの性質は驚きである.) これは行列の対角化を使った驚くほど簡単で素敵な証明があるので紹介しよう.

行列 A は
$Chandler@Berlin-eq01
と対角化できる.まあ,これがそうなのだというまでの道程がちょっと長く,それがこの証明を簡潔にしているということがあると思うが,これを認めてもらえるとしよう.この行列式をとると,
Chandler@Berlin-eq02
ところで,
Chandler@Berlin-eq03
である.なぜなら,
Chandler@Berlin-eq04

であるからだ.すると, determinant はスカラ値であるから,交換可能で,
Chandler@Berlin-eq05
なんと簡単な証明だろうか.しかし一つ注意しないといけないのは,$S^{-1}$が存在する時のみこの証明は正しいことである.だから完全な証明ではないが,それでも私はこの簡潔さが好きだ.

参考文献
* Gilbert Strang, Introduction to Linear Algebra, Chapter 6.