※ ChatGPTを利用し、要約された質問です(原文:行列)
行列と数列の関係性についての問題
このQ&Aのポイント
行列Aについての問題で、A^2 -A +dE =Οを満たす条件や数列の関係性について示されています。
自然数nに対する数列の漸化式や行列の累乗の関係を示す数学的帰納法によって、Aのn乗を表せることが求められています。
具体的な行列A=(1 2) (3 0)に対して、A^2 -A -6E =Οを示す方法とAのn乗をnの式で表す方法について問われています。
[問題]
実数dを定数とし、2次の正方行列AはA^2 -A +dE =Οを満たす。(Eは単位行列、Οは零行列)
また、自然数nに対してx^n =(x^2 -x +d)*Q_n(x) +(a_n)*x +b_nとする。
(1)自然数nに対してa_(n+1) =a_n +b_nおよびb_(n+1) =-d*a_nを示せ。
(2)自然数nに対してA^n =(a_n)*A +(b_n)*Eを、(1)の式を用いて数学的帰納法で示せ。
(3)A=(1 2)
(3 0)とする。
このときA^2 -A -6E =Οを示し、自然数nに対してA^nをnの式で表せ。
この問題の(3)の最後の問題についてですが、模範解答では
x^n =(x -3)(x +2)*Q_n(x) +(a_n)*x +b_nとおいてx=3, -2を代入してa_nとb_nを求めています。
そしてそのままA^nを求めにかかっていますが、この部分では逆の証明は必要ないのでしょうか?
よろしくお願いします。