問題は、指定された基本行列を書き出すことです。具体的には、以下の2つの行列を求める必要があります。 1. 3x3行列 $C_{2,3}(-4)$

代数学線形代数行列基本行列
2025/7/26

1. 問題の内容

問題は、指定された基本行列を書き出すことです。具体的には、以下の2つの行列を求める必要があります。

1. 3x3行列 $C_{2,3}(-4)$

2. 4x4行列 $C_{4,3}(x)$

ここで、Ci,j(α)C_{i,j}(\alpha)は、ii行目のα\alpha倍をjj行目に加える基本行列を表します。

2. 解き方の手順

基本行列 Ci,j(α)C_{i,j}(\alpha)は、単位行列の(i,j)(i,j)成分にα\alphaを加えたものです。

1. 3x3行列 $C_{2,3}(-4)$の場合:

3x3の単位行列は
$\begin{pmatrix}
1 & 0 & 0 \\
0 & 1 & 0 \\
0 & 0 & 1
\end{pmatrix}$
この単位行列の(2,3)成分に-4を加えます。つまり、2行3列の成分が-4となります。

2. 4x4行列 $C_{4,3}(x)$の場合:

4x4の単位行列は
$\begin{pmatrix}
1 & 0 & 0 & 0 \\
0 & 1 & 0 & 0 \\
0 & 0 & 1 & 0 \\
0 & 0 & 0 & 1
\end{pmatrix}$
この単位行列の(4,3)成分にxxを加えます。つまり、4行3列の成分がxxとなります。

3. 最終的な答え

1. 3x3行列 $C_{2,3}(-4)$は、以下のようになります。

$\begin{pmatrix}
1 & 0 & 0 \\
0 & 1 & -4 \\
0 & 0 & 1
\end{pmatrix}$

2. 4x4行列 $C_{4,3}(x)$は、以下のようになります。

$\begin{pmatrix}
1 & 0 & 0 & 0 \\
0 & 1 & 0 & 0 \\
0 & 0 & 1 & 0 \\
0 & 0 & x & 1
\end{pmatrix}$

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