数学 › 線形代数学 › 行列の分解と標準形

行列の指数関数の基本性質

定理 9.2(「行列の分解と標準形」§9) ・ ✓公理まで証明済み

A,B∈Mn(C)A,B\in M_n(\mathbb{C}) とする。

  1. AB=BAAB=BA ならば eA+B=eAeBe^{A+B}=e^{A}e^{B}。とくに eAe^{A} は正則で (eA)−1=e−A(e^{A})^{-1}=e^{-A}。
  2. PP が正則ならば ePAP−1=PeAP−1e^{PAP^{-1}}=Pe^{A}P^{-1}。
  3. (eA)T=eAT(e^{A})^{\mathsf{T}}=e^{A^{\mathsf{T}}}、(eA)∗=eA∗(e^{A})^{*}=e^{A^{*}}。
  4. det⁡eA=etr⁡A\det e^{A}=e^{\operatorname{tr}A}。
  5. A=Udiag⁡(a1,…,an)U∗A=U\operatorname{diag}(a_1,\ldots,a_n)U^{*} とユニタリ対角化できるなら eA=Udiag⁡(ea1,…,ean)U∗e^{A}=U\operatorname{diag}(e^{a_1},\ldots,e^{a_n})U^{*}。AA が反エルミート行列(A∗=−AA^{*}=-A)なら eAe^{A} はユニタリ、エルミート行列なら eAe^{A} は正定値エルミート行列である。

本文で読む(証明と前後の説明)→

閉包の状態

✓ 公理まで証明済み

証明が使う定理を 前提 としてたどると、Rikai の中の証明だけで定義・公理(物理では基本仮定)までつながっています(前提の定理類 30 件、定義なども含めて 33 件)。

印の意味: ✓公理まで証明済み ・ △証明あり(閉包未完)・ ※主張のみ。テーマごとの集計は 閉包の状況。

前提をたどる 証明が使う定理・定義(直接 3 件)

▸ を開くと、その項目の証明が使う前提が出ます。深い先は各項目のページでたどれます。

これを使っている定理 証明で参照している 3 件