Разные задачи
[17/82%]Будем рассматривать элементов определителя -го порядка как независимые переменные. Показать, что между слагаемыми в разложении определителя имеется лишь независимых между собой, и указать таких членов, через которые все остальные могут быть выражены рационально.
I. Schur, задача, Arch. d. Math. u. Phys., серия 3, т. 19, стр. 276, 1912. Решение — G. Pólya, там же, серия 3, т. 24, стр. 369, 1916.
Обозначим через число отличных друг от друга положительных слагаемых в разложении симметрического определителя -го порядка (с произвольными элементами), а через — соответствующее число отрицательных слагаемых. Для уже Кэли указал рекуррентную формулу
Показать, что для имеет место рекуррентная формула
и что
I. Schur, задача, Arch. d. Math. u. Phys., серия 3, т. 27, стр. 162, 1918.
Обозначим через число отличных друг от друга положительных слагаемых в разложении симметрического определителя -го порядка , у которого все элементы главной диагонали равны нулю, а через — соответствующее число отрицательных слагаемых. Положим
Тогда
и
I. Schur, задача, Arch. d. Math. u. Phys., серия 3, т. 27, стр. 163, 1918.
Пусть прописные буквы обозначают матрицы размера . В частности, пусть обозначает единичную матрицу, у которой по главной диагонали стоят единицы, а все остальные элементы равны , а — матрицу, все элементы которой равны . Показать, что
(Продолжение.) Если все элементы матрицы — положительные числа,
и , то среди элементов матрицы имеется по меньшей мере положительных и по меньшей мере отрицательных чисел.
Доказать это и показать на примерах, что обе границы для числа положительных элементов, и , достижимы.
Обозначим произведение через . Тогда, как известно, выражение вида
где сумма распространена на все перестановок из и для четных перестановок берется знак плюс, а для нечетных — минус, будет симметрической функцией от . Показать, что если
то тогда
I. Schur, задача, Arch. d. Math. u. Phys., серия 3, т. 27, стр. 163, 1918.
Пусть характеристическое уравнение системы величин
имеет корни , не все равные нулю. Обозначим через алгебраические дополнения элементов определителя . Доказать, что характеристическое уравнение величин имеет корни
P. Epstein, задача, Arch. d. Math. u. Phys., серия 3, т. 8, стр. 262, 1905.
Линейные преобразования
где произвольно, образуют группу в том смысле, что
M. Riesz.
Пусть — тригонометрический полином с вещественными коэффициентами порядка не выше . Указать, каким условиям он должен удовлетворять, чтобы линейные преобразования
где произвольно, образовывали группу в смысле задачи 49.
Определитель преобразования тождественно равен нулю, за тем единственным исключением, когда
в этом случае он тождественно равен единице.
Продолжение задачи 50.
Преобразование ортогонально, т. е. тождественно для всех
Продолжение задачи 49.
Числа Фибоначчи определяются условиями , , . Показать, что линейное преобразование
ортогонально.
I. Schur.
Линейное преобразование
где — не целое вещественное число, ортогонально.
E. C. Titchmarch, Proc. Lond. M. Soc. (2), т. 22, вып. 5, III, 1924.
В задачах 54.1--54.4 мы рассматриваем бесконечные треугольные матрицы
причем подразумевается, что все элементы выше главной диагонали равны . Равенство между такими матрицами считается верным тогда и только тогда, когда оно верно для соответствующих подматриц с элементами, получаемых вычеркиванием всех строк и столбцов, кроме первых , при .
Доказать соотношение, содержащее биномиальные коэффициенты,
Доказать соотношение, содержащее числа Стирлинга и первого и второго рода соответственно (см. введения к задачам 197 и 186 части I),
Иными словами, матрицы и взаимно обратны.
Доказать, что
Ср. задачу 34.1 части I и задачу 54.1.
Обобщая задачу 54.3, найти все бесконечные последовательности чисел такие, что система соотношений
влечет за собой ту же систему с переменой ролей и , т. е.
при .
См. задачу 34.1 части I.