Σελίδα 1 από 1

IMC 2003/2/1

Δημοσιεύτηκε: Σάβ Νοέμ 17, 2012 10:39 am
από Demetres
Έστω n \times n πραγματικοί πίνακες A,B ώστε A + B+ AB = 0. Να δειχθεί ότι AB = BA.

Re: IMC 2003/2/1

Δημοσιεύτηκε: Σάβ Νοέμ 17, 2012 12:45 pm
από Mihalis_Lambrou
Demetres έγραψε:Έστω n \times n πραγματικοί πίνακες A,B ώστε A + B+ AB = 0. Να δειχθεί ότι AB = BA.
Καλό.

Η υπόθεση γράφεται \displaystyle{ (I+A)(I+B)=I} , άρα οι \displaystyle{I+A, \, I+B} είναι αντίστροφοι ο ένας του άλλου (*). Οπότε \displaystyle{(I+B)(I+A)=I , που γράφεται B+A+BA=0. Συγκρίνοντας με τη δοθείσα, έπεται το ζητούμενο.

Φιλικά,

Μιχάλης

Υ.Γ. Το ότι βρισκόμαστε στις πεπερασμένες διαστάσεις χρησιμοποιήθηκε ουσιαστικά στο βήμα (*). Η συνηθισμένη απόδειξη είναι παίρνοντας ορίζουσες διαπιστώνουμε ότι είναι μη μηδενικές, άρα έχουμε αντίστροφο. Μετά δείχνουμε ότι ο αριστερός αντίστροφος είναι και δεξιός.

Θέτω λοιπόν συμπληρωματικό ερώτημα:

Δείξτε με παράδειγμα ότι στις άπειρες διαστάσεις (και σε χώρο Hilbert αν θέλεις), δεν ισχύει το συμπέρασμα της αρχικής άσκησης (ούτε για συνεχείς γραμμικές απεικονίσεις).