设n阶方阵A的每一行只有一个元素是1其余元素是0;而且每一列的元素之和是1.证明:存在自然数m>0,使得A^m=E

我是上帝5 1年前 已收到1个回答 举报

wojiushilishimin 幼苗

共回答了20个问题采纳率:85% 举报

啊,这个其实是比较显然的.
每一行、每一列只有1个1,其它都是0的矩阵叫:permutation matrix,中文叫:置换矩阵.
每一个置换矩阵表示了一个置换变换.
置换可以分解为轮换,设n阶矩阵分解为k个轮换,每个轮换里分别有:
m1、m2、……、mk个元素,其中:m1+m2+……+mk = n
那么,A^m1 也就是置换 m1 次后,第1个轮换里那些元素就轮换回去了.
同理,A^m2 后,第2个轮换里那些元素就轮换回去了.
……
所以,取 m=m1*m2*……*mk ,所有元素就都轮换回去了,也就是 A^m = E.

1年前 追问

3

我是上帝5 举报

不是很明白

我是上帝5 举报

我怎么感觉m=2对一切就都成立呢?

举报 wojiushilishimin

m=2 不行,比如矩阵:A =
0 1 0
0 0 1
1 0 0
则:A^2 =
0 0 1
1 0 0
0 1 0
而:A^3 =
1 0 0
0 1 0
0 0 1
你可能跟置换矩阵的另一个性质混了:A^T A = E,其中 A^T 代表 A 的转置。
BTW:你说不是很明白,你学过置换、轮换那套东西吗?

我是上帝5 举报

没有呀,所以看起来有压力。我们课本里面没置换和轮换的介绍,这个能不能用其他什么办法?感激。

举报 wojiushilishimin

没有更简单的方法了。

置换和轮换是最简单,也是最自然的(我开头都说了几乎是显然的了)。

就学一下吧,反证也不难,见下图(点击可放大):

下面接着说轮换:

接着还有一张图:

就是这样了,挺简单的。

可能相似的问题
Copyright © 2024 YULUCN.COM - 雨露学习互助 - 17 q. 0.192 s. - webmaster@yulucn.com