0305132人目の素数さん
2016/12/18(日) 02:41:37.24ID:DDIPLw4LAを n次正方行列とし、その固有多項式を
f(t) =|tI - A|,
とします。
Cayley-Hamiltonにより
f(A) = O,
A^n = (Aのn-1次以下の多項式)
ただし、A^0 = I.
これを使って
exp{A} = Σ[k=0〜∞) (1/k!)A^k
をAの(n-1)次以下の多項式で表わす問題です。
Aが2次のときは簡単で
exp{A} = (1/2)(e^α + e^β)I+ [(e^β - e^α)/(β-α)][A - (1/2)(α+β)I] (α≠β)
= e^α [(1-α)I + A] (α=β)
です。 ここにα、βは固有多項式 f(t) = tt - tr(A)t + det(A) の根です。
Aが3次以上のときはどうなるでしょうか?
(注)Aを対角化する方法は、固有ベクトルを求めねばならず、ひじょうに面倒です。