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はじめに (数学基礎 B2) 数学基礎 B 線形代数 教科書 「要点明解 線形数学」培風館 (第1章 行列) (第2章 連立 1 次方程式) 第3章 行列式 第4章 行列の対角化 講義の情報 http://mathweb.sc.niigata-u.ac.jp/˜hoshi/teaching-j.html シラバス LINK ノートを取りながら講義を聴くこと. (ノートを回収して確認する可能性があります) 講義 -→ 小テスト (理解度確認テスト,学務情報システム内) 明考 (新潟大学理学部数学プログラム) 数学基礎 B2 第1回 1/9

はじめに 数学基礎 B2)mathweb.sc.niigata-u.ac.jp/~hoshi/2020/mathb2-1.pdf星 明考(新潟大学理学部数学プログラム) 数学基礎B2 第1回 3 / 9 3.1 行列式の定義

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はじめに  (数学基礎B2)

数学基礎 B = 線形代数

教科書 「要点明解 線形数学」培風館

(第1章 行列)

(第2章 連立 1次方程式)

▶ 第3章 行列式▶ 第4章 行列の対角化

講義の情報  http://mathweb.sc.niigata-u.ac.jp/˜hoshi/teaching-j.html

シラバス  LINK

▶ ノートを取りながら講義を聴くこと.(ノートを回収して確認する可能性があります)

▶ 講義−→小テスト (理解度確認テスト,学務情報システム内)

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第 3章 行列式

連立 1次方程式

{ax+ by = e

cx+ dy = fを考える.

(a bc d

)(xy

)=

(ef

)より,A =

(a bc d

)が正則

⇒(

xy

)= A−1

(ef

)=

1

ad− bc

(d −b−c a

)(ef

).

∴ x =de− bf

ad− bc, y =

−ce+ af

ad− bc.

ad− bcをAの行列式という.

▶ 以上をA:n× n行列のときに考える!!

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第 3章 行列式

連立 1次方程式

{ax+ by = e

cx+ dy = fを考える.

(a bc d

)(xy

)=

(ef

)より,

A =

(a bc d

)が正則

⇒(

xy

)= A−1

(ef

)=

1

ad− bc

(d −b−c a

)(ef

).

∴ x =de− bf

ad− bc, y =

−ce+ af

ad− bc.

ad− bcをAの行列式という.

▶ 以上をA:n× n行列のときに考える!!

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第 3章 行列式

連立 1次方程式

{ax+ by = e

cx+ dy = fを考える.

(a bc d

)(xy

)=

(ef

)より,A =

(a bc d

)が正則

⇒(

xy

)= A−1

(ef

)=

1

ad− bc

(d −b−c a

)(ef

).

∴ x =de− bf

ad− bc, y =

−ce+ af

ad− bc.

ad− bcをAの行列式という.

▶ 以上をA:n× n行列のときに考える!!

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第 3章 行列式

連立 1次方程式

{ax+ by = e

cx+ dy = fを考える.

(a bc d

)(xy

)=

(ef

)より,A =

(a bc d

)が正則

⇒(

xy

)= A−1

(ef

)

=1

ad− bc

(d −b−c a

)(ef

).

∴ x =de− bf

ad− bc, y =

−ce+ af

ad− bc.

ad− bcをAの行列式という.

▶ 以上をA:n× n行列のときに考える!!

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第 3章 行列式

連立 1次方程式

{ax+ by = e

cx+ dy = fを考える.

(a bc d

)(xy

)=

(ef

)より,A =

(a bc d

)が正則

⇒(

xy

)= A−1

(ef

)=

1

ad− bc

(d −b−c a

)(ef

).

∴ x =de− bf

ad− bc, y =

−ce+ af

ad− bc.

ad− bcをAの行列式という.

▶ 以上をA:n× n行列のときに考える!!

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第 3章 行列式

連立 1次方程式

{ax+ by = e

cx+ dy = fを考える.

(a bc d

)(xy

)=

(ef

)より,A =

(a bc d

)が正則

⇒(

xy

)= A−1

(ef

)=

1

ad− bc

(d −b−c a

)(ef

).

∴ x =de− bf

ad− bc, y =

−ce+ af

ad− bc.

ad− bcをAの行列式という.

▶ 以上をA:n× n行列のときに考える!!

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第 3章 行列式

連立 1次方程式

{ax+ by = e

cx+ dy = fを考える.

(a bc d

)(xy

)=

(ef

)より,A =

(a bc d

)が正則

⇒(

xy

)= A−1

(ef

)=

1

ad− bc

(d −b−c a

)(ef

).

∴ x =de− bf

ad− bc, y =

−ce+ af

ad− bc.

ad− bcをAの行列式という.

▶ 以上をA:n× n行列のときに考える!!

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第 3章 行列式

連立 1次方程式

{ax+ by = e

cx+ dy = fを考える.

(a bc d

)(xy

)=

(ef

)より,A =

(a bc d

)が正則

⇒(

xy

)= A−1

(ef

)=

1

ad− bc

(d −b−c a

)(ef

).

∴ x =de− bf

ad− bc, y =

−ce+ af

ad− bc.

ad− bcをAの行列式という.

▶ 以上をA:n× n行列のときに考える!!

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3.1 行列式の定義

n次正方行列Aの行列式を |A|, det(A)とかき,以下で定義する:▶ n = 1 A = (a11)|A| := |a11| = a11. ・・・ |A| = | (a11) |を略して |a11|とかく

▶ n = 2 A =

(a11 a12a21 a22

)|A| := a11 |a22| − a12 |a21| = a11a22 − a12a21.

▶ n = 3 A =

a11 a12 a13a21 a22 a23a31 a32 a33

|A| := a11

∣∣∣∣ a22 a23a32 a33

∣∣∣∣ − a12

∣∣∣∣ a21 a23a31 a33

∣∣∣∣ + a13

∣∣∣∣ a21 a22a31 a32

∣∣∣∣..注意..

......

n = 3のとき,|A| = a11(a22a33 − a23a32)− a12(a21a33 − a23a31)+ a13(a21a32 − a22a31).

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3.1 行列式の定義

n次正方行列Aの行列式を |A|, det(A)とかき,

以下で定義する:▶ n = 1 A = (a11)|A| := |a11| = a11. ・・・ |A| = | (a11) |を略して |a11|とかく

▶ n = 2 A =

(a11 a12a21 a22

)|A| := a11 |a22| − a12 |a21| = a11a22 − a12a21.

▶ n = 3 A =

a11 a12 a13a21 a22 a23a31 a32 a33

|A| := a11

∣∣∣∣ a22 a23a32 a33

∣∣∣∣ − a12

∣∣∣∣ a21 a23a31 a33

∣∣∣∣ + a13

∣∣∣∣ a21 a22a31 a32

∣∣∣∣..注意..

......

n = 3のとき,|A| = a11(a22a33 − a23a32)− a12(a21a33 − a23a31)+ a13(a21a32 − a22a31).

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3.1 行列式の定義

n次正方行列Aの行列式を |A|, det(A)とかき,以下で定義する:

▶ n = 1 A = (a11)|A| := |a11| = a11. ・・・ |A| = | (a11) |を略して |a11|とかく

▶ n = 2 A =

(a11 a12a21 a22

)|A| := a11 |a22| − a12 |a21| = a11a22 − a12a21.

▶ n = 3 A =

a11 a12 a13a21 a22 a23a31 a32 a33

|A| := a11

∣∣∣∣ a22 a23a32 a33

∣∣∣∣ − a12

∣∣∣∣ a21 a23a31 a33

∣∣∣∣ + a13

∣∣∣∣ a21 a22a31 a32

∣∣∣∣..注意..

......

n = 3のとき,|A| = a11(a22a33 − a23a32)− a12(a21a33 − a23a31)+ a13(a21a32 − a22a31).

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3.1 行列式の定義

n次正方行列Aの行列式を |A|, det(A)とかき,以下で定義する:▶ n = 1 A = (a11)|A| := |a11| = a11.

・・・ |A| = | (a11) |を略して |a11|とかく

▶ n = 2 A =

(a11 a12a21 a22

)|A| := a11 |a22| − a12 |a21| = a11a22 − a12a21.

▶ n = 3 A =

a11 a12 a13a21 a22 a23a31 a32 a33

|A| := a11

∣∣∣∣ a22 a23a32 a33

∣∣∣∣ − a12

∣∣∣∣ a21 a23a31 a33

∣∣∣∣ + a13

∣∣∣∣ a21 a22a31 a32

∣∣∣∣..注意..

......

n = 3のとき,|A| = a11(a22a33 − a23a32)− a12(a21a33 − a23a31)+ a13(a21a32 − a22a31).

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3.1 行列式の定義

n次正方行列Aの行列式を |A|, det(A)とかき,以下で定義する:▶ n = 1 A = (a11)|A| := |a11| = a11. ・・・ |A| = | (a11) |を略して |a11|とかく

▶ n = 2 A =

(a11 a12a21 a22

)|A| := a11 |a22| − a12 |a21| = a11a22 − a12a21.

▶ n = 3 A =

a11 a12 a13a21 a22 a23a31 a32 a33

|A| := a11

∣∣∣∣ a22 a23a32 a33

∣∣∣∣ − a12

∣∣∣∣ a21 a23a31 a33

∣∣∣∣ + a13

∣∣∣∣ a21 a22a31 a32

∣∣∣∣..注意..

......

n = 3のとき,|A| = a11(a22a33 − a23a32)− a12(a21a33 − a23a31)+ a13(a21a32 − a22a31).

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3.1 行列式の定義

n次正方行列Aの行列式を |A|, det(A)とかき,以下で定義する:▶ n = 1 A = (a11)|A| := |a11| = a11. ・・・ |A| = | (a11) |を略して |a11|とかく

▶ n = 2 A =

(a11 a12a21 a22

)

|A| := a11 |a22| − a12 |a21| = a11a22 − a12a21.

▶ n = 3 A =

a11 a12 a13a21 a22 a23a31 a32 a33

|A| := a11

∣∣∣∣ a22 a23a32 a33

∣∣∣∣ − a12

∣∣∣∣ a21 a23a31 a33

∣∣∣∣ + a13

∣∣∣∣ a21 a22a31 a32

∣∣∣∣..注意..

......

n = 3のとき,|A| = a11(a22a33 − a23a32)− a12(a21a33 − a23a31)+ a13(a21a32 − a22a31).

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3.1 行列式の定義

n次正方行列Aの行列式を |A|, det(A)とかき,以下で定義する:▶ n = 1 A = (a11)|A| := |a11| = a11. ・・・ |A| = | (a11) |を略して |a11|とかく

▶ n = 2 A =

(a11 a12a21 a22

)|A| := a11 |a22| − a12 |a21| = a11a22 − a12a21.

▶ n = 3 A =

a11 a12 a13a21 a22 a23a31 a32 a33

|A| := a11

∣∣∣∣ a22 a23a32 a33

∣∣∣∣ − a12

∣∣∣∣ a21 a23a31 a33

∣∣∣∣ + a13

∣∣∣∣ a21 a22a31 a32

∣∣∣∣..注意..

......

n = 3のとき,|A| = a11(a22a33 − a23a32)− a12(a21a33 − a23a31)+ a13(a21a32 − a22a31).

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3.1 行列式の定義

n次正方行列Aの行列式を |A|, det(A)とかき,以下で定義する:▶ n = 1 A = (a11)|A| := |a11| = a11. ・・・ |A| = | (a11) |を略して |a11|とかく

▶ n = 2 A =

(a11 a12a21 a22

)|A| := a11 |a22| − a12 |a21| = a11a22 − a12a21.

▶ n = 3 A =

a11 a12 a13a21 a22 a23a31 a32 a33

|A| := a11

∣∣∣∣ a22 a23a32 a33

∣∣∣∣ − a12

∣∣∣∣ a21 a23a31 a33

∣∣∣∣ + a13

∣∣∣∣ a21 a22a31 a32

∣∣∣∣..注意..

......

n = 3のとき,|A| = a11(a22a33 − a23a32)− a12(a21a33 − a23a31)+ a13(a21a32 − a22a31).

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3.1 行列式の定義

n次正方行列Aの行列式を |A|, det(A)とかき,以下で定義する:▶ n = 1 A = (a11)|A| := |a11| = a11. ・・・ |A| = | (a11) |を略して |a11|とかく

▶ n = 2 A =

(a11 a12a21 a22

)|A| := a11 |a22| − a12 |a21| = a11a22 − a12a21.

▶ n = 3 A =

a11 a12 a13a21 a22 a23a31 a32 a33

|A| := a11

∣∣∣∣ a22 a23a32 a33

∣∣∣∣ − a12

∣∣∣∣ a21 a23a31 a33

∣∣∣∣ + a13

∣∣∣∣ a21 a22a31 a32

∣∣∣∣.

.注意..

......

n = 3のとき,|A| = a11(a22a33 − a23a32)− a12(a21a33 − a23a31)+ a13(a21a32 − a22a31).

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3.1 行列式の定義

n次正方行列Aの行列式を |A|, det(A)とかき,以下で定義する:▶ n = 1 A = (a11)|A| := |a11| = a11. ・・・ |A| = | (a11) |を略して |a11|とかく

▶ n = 2 A =

(a11 a12a21 a22

)|A| := a11 |a22| − a12 |a21| = a11a22 − a12a21.

▶ n = 3 A =

a11 a12 a13a21 a22 a23a31 a32 a33

|A| := a11

∣∣∣∣ a22 a23a32 a33

∣∣∣∣ − a12

∣∣∣∣ a21 a23a31 a33

∣∣∣∣ + a13

∣∣∣∣ a21 a22a31 a32

∣∣∣∣..注意..

......

n = 3のとき,|A| = a11(a22a33 − a23a32)− a12(a21a33 − a23a31)+ a13(a21a32 − a22a31).

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.例..

......

A =

1 1 −23 2 1−3 4 −1

の行列式 |A|は,

∣∣∣∣∣∣1 1 −23 2 1−3 4 −1

∣∣∣∣∣∣ = 1 ·∣∣∣∣ 2 14 −1

∣∣∣∣−1 · ∣∣∣∣ 3 1−3 −1

∣∣∣∣−2 · ∣∣∣∣ 3 2−3 4

∣∣∣∣= 1 · (−6)− 1 · 0− 2 · 18 = −42.

星 明考 (新潟大学理学部数学プログラム) 数学基礎 B2 第1回 4 / 9

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.例..

......

A =

1 1 −23 2 1−3 4 −1

の行列式 |A|は,∣∣∣∣∣∣1 1 −23 2 1−3 4 −1

∣∣∣∣∣∣

= 1 ·∣∣∣∣ 2 14 −1

∣∣∣∣−1 · ∣∣∣∣ 3 1−3 −1

∣∣∣∣−2 · ∣∣∣∣ 3 2−3 4

∣∣∣∣= 1 · (−6)− 1 · 0− 2 · 18 = −42.

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.例..

......

A =

1 1 −23 2 1−3 4 −1

の行列式 |A|は,∣∣∣∣∣∣1 1 −23 2 1−3 4 −1

∣∣∣∣∣∣ = 1 ·∣∣∣∣ 2 14 −1

∣∣∣∣−1 · ∣∣∣∣ 3 1−3 −1

∣∣∣∣−2 · ∣∣∣∣ 3 2−3 4

∣∣∣∣

= 1 · (−6)− 1 · 0− 2 · 18 = −42.

星 明考 (新潟大学理学部数学プログラム) 数学基礎 B2 第1回 4 / 9

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.例..

......

A =

1 1 −23 2 1−3 4 −1

の行列式 |A|は,∣∣∣∣∣∣1 1 −23 2 1−3 4 −1

∣∣∣∣∣∣ = 1 ·∣∣∣∣ 2 14 −1

∣∣∣∣−1 · ∣∣∣∣ 3 1−3 −1

∣∣∣∣−2 · ∣∣∣∣ 3 2−3 4

∣∣∣∣= 1 · (−6)− 1 · 0− 2 · 18

= −42.

星 明考 (新潟大学理学部数学プログラム) 数学基礎 B2 第1回 4 / 9

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.例..

......

A =

1 1 −23 2 1−3 4 −1

の行列式 |A|は,∣∣∣∣∣∣1 1 −23 2 1−3 4 −1

∣∣∣∣∣∣ = 1 ·∣∣∣∣ 2 14 −1

∣∣∣∣−1 · ∣∣∣∣ 3 1−3 −1

∣∣∣∣−2 · ∣∣∣∣ 3 2−3 4

∣∣∣∣= 1 · (−6)− 1 · 0− 2 · 18 = −42.

星 明考 (新潟大学理学部数学プログラム) 数学基礎 B2 第1回 4 / 9

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▶ n ≥ 2 (一般の場合)

|A| := a11|A11| − a12|A12|+ a13|A13| − a14|A14|+ · · ·+ (−1)n+1a1n|A1n|.

但し,

A1i =

a11/// · · ·/// a1,i−1////// a1i/// a1,i+1////// · · ·/// a1n////

a21 · · · a2,i−1 a2i/// a2,i+1 · · · a2n

...... ///

......

an1 · · · an,i−1 ani/// an,i+1 · · · ann

(A1iはAから第 1行と第 i列を取り除いた (n− 1)× (n− 1)行列)

星 明考 (新潟大学理学部数学プログラム) 数学基礎 B2 第1回 5 / 9

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.例..

......

∣∣∣∣∣∣∣∣0 2 0 −10 0 3 21 0 0 01 2 3 4

∣∣∣∣∣∣∣∣

= 0− 2 ·

∣∣∣∣∣∣0 3 21 0 01 3 4

∣∣∣∣∣∣+0− (−1) ·

∣∣∣∣∣∣0 0 31 0 01 2 3

∣∣∣∣∣∣= − 2 ·

(0− 3 ·

∣∣∣∣ 1 01 4

∣∣∣∣ +2 ·∣∣∣∣ 1 01 3

∣∣∣∣)− (−1) ·(0− 0+3 ·

∣∣∣∣ 1 01 2

∣∣∣∣)= − 2 ·

(− 3 · (4− 0)+2 · (3− 0)

)− (−1) ·

(+3 · (2− 0)

)= − 2 ·

(− 12 + 6

)− (−1) ·

(6

)= 12 + 6 = 18.

.注意..

......

(1 23 4

)は行列.(行列式)

∣∣∣∣ 1 23 4

∣∣∣∣ = −2は数 (整数). ・・・区別する

星 明考 (新潟大学理学部数学プログラム) 数学基礎 B2 第1回 6 / 9

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.例..

......

∣∣∣∣∣∣∣∣0 2 0 −10 0 3 21 0 0 01 2 3 4

∣∣∣∣∣∣∣∣ = 0− 2 ·

∣∣∣∣∣∣0 3 21 0 01 3 4

∣∣∣∣∣∣+0− (−1) ·

∣∣∣∣∣∣0 0 31 0 01 2 3

∣∣∣∣∣∣

= − 2 ·(0− 3 ·

∣∣∣∣ 1 01 4

∣∣∣∣ +2 ·∣∣∣∣ 1 01 3

∣∣∣∣)− (−1) ·(0− 0+3 ·

∣∣∣∣ 1 01 2

∣∣∣∣)= − 2 ·

(− 3 · (4− 0)+2 · (3− 0)

)− (−1) ·

(+3 · (2− 0)

)= − 2 ·

(− 12 + 6

)− (−1) ·

(6

)= 12 + 6 = 18.

.注意..

......

(1 23 4

)は行列.(行列式)

∣∣∣∣ 1 23 4

∣∣∣∣ = −2は数 (整数). ・・・区別する

星 明考 (新潟大学理学部数学プログラム) 数学基礎 B2 第1回 6 / 9

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.例..

......

∣∣∣∣∣∣∣∣0 2 0 −10 0 3 21 0 0 01 2 3 4

∣∣∣∣∣∣∣∣ = 0− 2 ·

∣∣∣∣∣∣0 3 21 0 01 3 4

∣∣∣∣∣∣+0− (−1) ·

∣∣∣∣∣∣0 0 31 0 01 2 3

∣∣∣∣∣∣= − 2 ·

(0− 3 ·

∣∣∣∣ 1 01 4

∣∣∣∣ +2 ·∣∣∣∣ 1 01 3

∣∣∣∣)− (−1) ·(0− 0+3 ·

∣∣∣∣ 1 01 2

∣∣∣∣)

= − 2 ·(− 3 · (4− 0)+2 · (3− 0)

)− (−1) ·

(+3 · (2− 0)

)= − 2 ·

(− 12 + 6

)− (−1) ·

(6

)= 12 + 6 = 18.

.注意..

......

(1 23 4

)は行列.(行列式)

∣∣∣∣ 1 23 4

∣∣∣∣ = −2は数 (整数). ・・・区別する

星 明考 (新潟大学理学部数学プログラム) 数学基礎 B2 第1回 6 / 9

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.例..

......

∣∣∣∣∣∣∣∣0 2 0 −10 0 3 21 0 0 01 2 3 4

∣∣∣∣∣∣∣∣ = 0− 2 ·

∣∣∣∣∣∣0 3 21 0 01 3 4

∣∣∣∣∣∣+0− (−1) ·

∣∣∣∣∣∣0 0 31 0 01 2 3

∣∣∣∣∣∣= − 2 ·

(0− 3 ·

∣∣∣∣ 1 01 4

∣∣∣∣ +2 ·∣∣∣∣ 1 01 3

∣∣∣∣)− (−1) ·(0− 0+3 ·

∣∣∣∣ 1 01 2

∣∣∣∣)= − 2 ·

(− 3 · (4− 0)+2 · (3− 0)

)− (−1) ·

(+3 · (2− 0)

)

= − 2 ·(− 12 + 6

)− (−1) ·

(6

)= 12 + 6 = 18.

.注意..

......

(1 23 4

)は行列.(行列式)

∣∣∣∣ 1 23 4

∣∣∣∣ = −2は数 (整数). ・・・区別する

星 明考 (新潟大学理学部数学プログラム) 数学基礎 B2 第1回 6 / 9

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.例..

......

∣∣∣∣∣∣∣∣0 2 0 −10 0 3 21 0 0 01 2 3 4

∣∣∣∣∣∣∣∣ = 0− 2 ·

∣∣∣∣∣∣0 3 21 0 01 3 4

∣∣∣∣∣∣+0− (−1) ·

∣∣∣∣∣∣0 0 31 0 01 2 3

∣∣∣∣∣∣= − 2 ·

(0− 3 ·

∣∣∣∣ 1 01 4

∣∣∣∣ +2 ·∣∣∣∣ 1 01 3

∣∣∣∣)− (−1) ·(0− 0+3 ·

∣∣∣∣ 1 01 2

∣∣∣∣)= − 2 ·

(− 3 · (4− 0)+2 · (3− 0)

)− (−1) ·

(+3 · (2− 0)

)= − 2 ·

(− 12 + 6

)− (−1) ·

(6

)

= 12 + 6 = 18.

.注意..

......

(1 23 4

)は行列.(行列式)

∣∣∣∣ 1 23 4

∣∣∣∣ = −2は数 (整数). ・・・区別する

星 明考 (新潟大学理学部数学プログラム) 数学基礎 B2 第1回 6 / 9

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.例..

......

∣∣∣∣∣∣∣∣0 2 0 −10 0 3 21 0 0 01 2 3 4

∣∣∣∣∣∣∣∣ = 0− 2 ·

∣∣∣∣∣∣0 3 21 0 01 3 4

∣∣∣∣∣∣+0− (−1) ·

∣∣∣∣∣∣0 0 31 0 01 2 3

∣∣∣∣∣∣= − 2 ·

(0− 3 ·

∣∣∣∣ 1 01 4

∣∣∣∣ +2 ·∣∣∣∣ 1 01 3

∣∣∣∣)− (−1) ·(0− 0+3 ·

∣∣∣∣ 1 01 2

∣∣∣∣)= − 2 ·

(− 3 · (4− 0)+2 · (3− 0)

)− (−1) ·

(+3 · (2− 0)

)= − 2 ·

(− 12 + 6

)− (−1) ·

(6

)= 12 + 6 = 18.

.注意..

......

(1 23 4

)は行列.(行列式)

∣∣∣∣ 1 23 4

∣∣∣∣ = −2は数 (整数). ・・・区別する

星 明考 (新潟大学理学部数学プログラム) 数学基礎 B2 第1回 6 / 9

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.例..

......

∣∣∣∣∣∣∣∣0 2 0 −10 0 3 21 0 0 01 2 3 4

∣∣∣∣∣∣∣∣ = 0− 2 ·

∣∣∣∣∣∣0 3 21 0 01 3 4

∣∣∣∣∣∣+0− (−1) ·

∣∣∣∣∣∣0 0 31 0 01 2 3

∣∣∣∣∣∣= − 2 ·

(0− 3 ·

∣∣∣∣ 1 01 4

∣∣∣∣ +2 ·∣∣∣∣ 1 01 3

∣∣∣∣)− (−1) ·(0− 0+3 ·

∣∣∣∣ 1 01 2

∣∣∣∣)= − 2 ·

(− 3 · (4− 0)+2 · (3− 0)

)− (−1) ·

(+3 · (2− 0)

)= − 2 ·

(− 12 + 6

)− (−1) ·

(6

)= 12 + 6 = 18.

.注意..

......

(1 23 4

)は行列.

(行列式)

∣∣∣∣ 1 23 4

∣∣∣∣ = −2は数 (整数). ・・・区別する

星 明考 (新潟大学理学部数学プログラム) 数学基礎 B2 第1回 6 / 9

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.例..

......

∣∣∣∣∣∣∣∣0 2 0 −10 0 3 21 0 0 01 2 3 4

∣∣∣∣∣∣∣∣ = 0− 2 ·

∣∣∣∣∣∣0 3 21 0 01 3 4

∣∣∣∣∣∣+0− (−1) ·

∣∣∣∣∣∣0 0 31 0 01 2 3

∣∣∣∣∣∣= − 2 ·

(0− 3 ·

∣∣∣∣ 1 01 4

∣∣∣∣ +2 ·∣∣∣∣ 1 01 3

∣∣∣∣)− (−1) ·(0− 0+3 ·

∣∣∣∣ 1 01 2

∣∣∣∣)= − 2 ·

(− 3 · (4− 0)+2 · (3− 0)

)− (−1) ·

(+3 · (2− 0)

)= − 2 ·

(− 12 + 6

)− (−1) ·

(6

)= 12 + 6 = 18.

.注意..

......

(1 23 4

)は行列.(行列式)

∣∣∣∣ 1 23 4

∣∣∣∣ = −2は数 (整数).

・・・区別する

星 明考 (新潟大学理学部数学プログラム) 数学基礎 B2 第1回 6 / 9

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.例..

......

∣∣∣∣∣∣∣∣0 2 0 −10 0 3 21 0 0 01 2 3 4

∣∣∣∣∣∣∣∣ = 0− 2 ·

∣∣∣∣∣∣0 3 21 0 01 3 4

∣∣∣∣∣∣+0− (−1) ·

∣∣∣∣∣∣0 0 31 0 01 2 3

∣∣∣∣∣∣= − 2 ·

(0− 3 ·

∣∣∣∣ 1 01 4

∣∣∣∣ +2 ·∣∣∣∣ 1 01 3

∣∣∣∣)− (−1) ·(0− 0+3 ·

∣∣∣∣ 1 01 2

∣∣∣∣)= − 2 ·

(− 3 · (4− 0)+2 · (3− 0)

)− (−1) ·

(+3 · (2− 0)

)= − 2 ·

(− 12 + 6

)− (−1) ·

(6

)= 12 + 6 = 18.

.注意..

......

(1 23 4

)は行列.(行列式)

∣∣∣∣ 1 23 4

∣∣∣∣ = −2は数 (整数). ・・・区別する

星 明考 (新潟大学理学部数学プログラム) 数学基礎 B2 第1回 6 / 9

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3.2 行列式の計算法

.定理 3.1..

......

∣∣∣∣∣∣∣∣∣a11 0 · · · 0a21 a22 · · · a2n...

.... . .

...an1 an2 · · · ann

∣∣∣∣∣∣∣∣∣ = a11

∣∣∣∣∣∣∣a22 · · · a2n...

. . ....

an2 · · · ann

∣∣∣∣∣∣∣ .

.注意..

......

これをくり返せば,∣∣∣∣∣∣∣∣∣∣a11 0 · · · 0

a21 a22. . .

......

.... . . 0

an1 an2 · · · ann

∣∣∣∣∣∣∣∣∣∣= a11 a22 · · · ann.

星 明考 (新潟大学理学部数学プログラム) 数学基礎 B2 第1回 7 / 9

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3.2 行列式の計算法

.定理 3.1..

......

∣∣∣∣∣∣∣∣∣a11 0 · · · 0a21 a22 · · · a2n...

.... . .

...an1 an2 · · · ann

∣∣∣∣∣∣∣∣∣ = a11

∣∣∣∣∣∣∣a22 · · · a2n...

. . ....

an2 · · · ann

∣∣∣∣∣∣∣ ..注意..

......

これをくり返せば,∣∣∣∣∣∣∣∣∣∣a11 0 · · · 0

a21 a22. . .

......

.... . . 0

an1 an2 · · · ann

∣∣∣∣∣∣∣∣∣∣= a11 a22 · · · ann.

星 明考 (新潟大学理学部数学プログラム) 数学基礎 B2 第1回 7 / 9

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.定理 3.2..

......A:n次正方行列,AT:Aの転置行列⇒ |AT| = |A|.

.例..

......A =

(a bc d

), AT =

(a cb d

)⇒ |AT| = ad− bc = |A|.

.定理 3.3 (← 定理 3.1+定理 3.2)..

......

∣∣∣∣∣∣∣∣∣a11 a12 · · · a1n0 a22 · · · a2n...

.... . .

...0 an2 · · · ann

∣∣∣∣∣∣∣∣∣ = a11

∣∣∣∣∣∣∣a22 · · · a2n...

. . ....

an2 · · · ann

∣∣∣∣∣∣∣ .

星 明考 (新潟大学理学部数学プログラム) 数学基礎 B2 第1回 8 / 9

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.定理 3.2..

......A:n次正方行列,AT:Aの転置行列⇒ |AT| = |A|.

.例..

......A =

(a bc d

), AT =

(a cb d

)⇒ |AT| = ad− bc = |A|.

.定理 3.3 (← 定理 3.1+定理 3.2)..

......

∣∣∣∣∣∣∣∣∣a11 a12 · · · a1n0 a22 · · · a2n...

.... . .

...0 an2 · · · ann

∣∣∣∣∣∣∣∣∣ = a11

∣∣∣∣∣∣∣a22 · · · a2n...

. . ....

an2 · · · ann

∣∣∣∣∣∣∣ .

星 明考 (新潟大学理学部数学プログラム) 数学基礎 B2 第1回 8 / 9

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.定理 3.2..

......A:n次正方行列,AT:Aの転置行列⇒ |AT| = |A|.

.例..

......A =

(a bc d

), AT =

(a cb d

)⇒ |AT| = ad− bc = |A|.

.定理 3.3 (← 定理 3.1+定理 3.2)..

......

∣∣∣∣∣∣∣∣∣a11 a12 · · · a1n0 a22 · · · a2n...

.... . .

...0 an2 · · · ann

∣∣∣∣∣∣∣∣∣ = a11

∣∣∣∣∣∣∣a22 · · · a2n...

. . ....

an2 · · · ann

∣∣∣∣∣∣∣ .

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.定理 3.4........Aの 2つの行を入れかえた行列A′に対して,|A′| = −|A|.

.例..

......A =

(a bc d

), A′ =

(c da b

)⇒ |A′| = cb− da = −(ad− bc) = −|A|.

.定理 3.5........A = A′ ⇒ |A| = 0. (Aの 2つの行が等しい⇒ |A| = 0.)

∵ |A| = |A′| 定理 3.4= −|A|. よって,2|A| = 0より |A| = 0.

星 明考 (新潟大学理学部数学プログラム) 数学基礎 B2 第1回 9 / 9

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.定理 3.4........Aの 2つの行を入れかえた行列A′に対して,|A′| = −|A|.

.例..

......A =

(a bc d

), A′ =

(c da b

)⇒ |A′| = cb− da = −(ad− bc) = −|A|.

.定理 3.5........A = A′ ⇒ |A| = 0. (Aの 2つの行が等しい⇒ |A| = 0.)

∵ |A| = |A′| 定理 3.4= −|A|. よって,2|A| = 0より |A| = 0.

星 明考 (新潟大学理学部数学プログラム) 数学基礎 B2 第1回 9 / 9

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.定理 3.4........Aの 2つの行を入れかえた行列A′に対して,|A′| = −|A|.

.例..

......A =

(a bc d

), A′ =

(c da b

)⇒ |A′| = cb− da = −(ad− bc) = −|A|.

.定理 3.5........A = A′ ⇒ |A| = 0.

(Aの 2つの行が等しい⇒ |A| = 0.)

∵ |A| = |A′| 定理 3.4= −|A|. よって,2|A| = 0より |A| = 0.

星 明考 (新潟大学理学部数学プログラム) 数学基礎 B2 第1回 9 / 9

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.定理 3.4........Aの 2つの行を入れかえた行列A′に対して,|A′| = −|A|.

.例..

......A =

(a bc d

), A′ =

(c da b

)⇒ |A′| = cb− da = −(ad− bc) = −|A|.

.定理 3.5........A = A′ ⇒ |A| = 0. (Aの 2つの行が等しい⇒ |A| = 0.)

∵ |A| = |A′| 定理 3.4= −|A|. よって,2|A| = 0より |A| = 0.

星 明考 (新潟大学理学部数学プログラム) 数学基礎 B2 第1回 9 / 9

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.定理 3.4........Aの 2つの行を入れかえた行列A′に対して,|A′| = −|A|.

.例..

......A =

(a bc d

), A′ =

(c da b

)⇒ |A′| = cb− da = −(ad− bc) = −|A|.

.定理 3.5........A = A′ ⇒ |A| = 0. (Aの 2つの行が等しい⇒ |A| = 0.)

∵ |A| = |A′| 定理 3.4= −|A|.

よって,2|A| = 0より |A| = 0.

星 明考 (新潟大学理学部数学プログラム) 数学基礎 B2 第1回 9 / 9

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.定理 3.4........Aの 2つの行を入れかえた行列A′に対して,|A′| = −|A|.

.例..

......A =

(a bc d

), A′ =

(c da b

)⇒ |A′| = cb− da = −(ad− bc) = −|A|.

.定理 3.5........A = A′ ⇒ |A| = 0. (Aの 2つの行が等しい⇒ |A| = 0.)

∵ |A| = |A′| 定理 3.4= −|A|. よって,2|A| = 0より |A| = 0.

星 明考 (新潟大学理学部数学プログラム) 数学基礎 B2 第1回 9 / 9