日記2

自然演繹を積極的に用いたい.

正則行列の性質 14項

 A:n次正方行列

 A^{-1}:Aの逆行列

とする.このとき, Aが正則なら, A^{-1}も正則で

 (A^{-1})^{-1}=A

が成立する.

(証明)

  Aが正則であることを仮定し

(1)  A^{-1}が正則

(2)  (A^{-1})^{-1}=Aと書ける

を示す.

 \mathbb{Z}^+=\{1,2,...,n,n+1,......\}

 k=[n]_{\mathbb{Z}^+} s.t.  n:=1

と置くと

 A=\mathbf{a}=a_1

 A^{-1}=\mathbf{a}^{-1}=\displaystyle\frac{1}{a_1}

で表示される.

(1)について

 数 a_1に対して,数の性質より

 a_{1}^{-1}=\displaystyle\frac{1}{a_1}

であり

 a_1×\displaystyle\frac{1}{a_1}=\displaystyle\frac{1}{a_1}×a_1, a_1×\displaystyle\frac{1}{a_1}=1

であるから A^{-1}は正則である.

(2)について

 (A^{-1})^{-1}=(\mathbf{a}^{-1})^{-1}=\displaystyle\frac{1}{\displaystyle\frac{1}{a_1}}=a_1=A

による.▢