第14章 14.4

(1)

∣1234∣=4−6=−2≠0よって正則\left|\begin{array}{cc}1 & 2\\3 & 4\end{array}\right| = 4-6=-2\neq 0 \qquad \text{よって正則}

逆行列=1−2(4−2−31)=(−2132−12)\text{逆行列} = \frac{1}{-2}\begin{pmatrix}4 & -2\\-3 & 1\end{pmatrix} = \begin{pmatrix}-2 & 1\\ \dfrac{3}{2} & -\dfrac{1}{2}\end{pmatrix}

(2)

∣4669∣=36−36=0よって正則ではない\left|\begin{array}{cc}4 & 6\\6 & 9\end{array}\right| = 36-36=0 \qquad \text{よって正則ではない}

(3)

∣12−21∣=1+4=5≠0よって正則\left|\begin{array}{cc}1 & 2\\-2 & 1\end{array}\right| = 1+4=5\neq 0 \qquad \text{よって正則}

逆行列=15(1−221)=(15−252515)\text{逆行列} = \frac{1}{5}\begin{pmatrix}1 & -2\\2 & 1\end{pmatrix} = \begin{pmatrix}\dfrac{1}{5} & -\dfrac{2}{5}\\ \dfrac{2}{5} & \dfrac{1}{5}\end{pmatrix}

(4)

∣1a01∣=1≠0よって正則\left|\begin{array}{cc}1 & a\\0 & 1\end{array}\right| = 1\neq 0 \qquad \text{よって正則}

逆行列=(1−a01)\text{逆行列} = \begin{pmatrix}1 & -a\\0 & 1\end{pmatrix}

(5)

∣cos⁡θsin⁡θsin⁡θ−cos⁡θ∣=−cos⁡2θ−sin⁡2θ=−1≠0よって正則\left|\begin{array}{cc}\cos\theta & \sin\theta\\ \sin\theta & -\cos\theta\end{array}\right| = -\cos^2\theta-\sin^2\theta=-1\neq 0 \qquad \text{よって正則}

逆行列=−1(−cos⁡θ−sin⁡θ−sin⁡θcos⁡θ)=(cos⁡θsin⁡θsin⁡θ−cos⁡θ)\text{逆行列} = -1\begin{pmatrix}-\cos\theta & -\sin\theta\\-\sin\theta & \cos\theta\end{pmatrix} = \begin{pmatrix}\cos\theta & \sin\theta\\ \sin\theta & -\cos\theta\end{pmatrix}

(6)

∣1+a−aa1−a∣=(1+a)(1−a)+a2=1−a2+a2=1よって正則\left|\begin{array}{cc}1+a & -a\\a & 1-a\end{array}\right| = (1+a)(1-a)+a^2 = 1-a^2+a^2=1 \qquad \text{よって正則}

逆行列=(1−aa−a1+a)\text{逆行列} = \begin{pmatrix}1-a & a\\-a & 1+a\end{pmatrix}

解説: r31bn1z