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代数学総合スレッド Part4

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0001132人目の素数さん2007/08/25(土) 09:00:00
代数に関する話題全般のスレッドです。

代数学総合スレッド
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代数学総合スレッド Part2
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代数学総合スレッド part3
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0844132人目の素数さん2008/11/30(日) 07:47:25
プリントからの問題です。

Slyvester'sの定理
「Let V be a finite dimensional vecor space over R,with a scalar
product. There exists an interger r≧0 having the following property. If
{v_1,v_2,…,v_n} is an orthogonal basis of V, then there are precisely r
integers i such that <v_i,v_i>>0」

nullityの定義は
「Vを有限次元線形空間とし{v_1,v_2,…,v_n}をVの直交基底とする時,
V_0:={v∈{v_1,v_2,…,v_n};<v,v>=0}(但し,<,>はスカラー積)をVのnullityという」だと思います。

[Q] Let A be the real matrix
1,3,5
2,0,1
5,-3,-2

(1) Determine the bilinear form associated to A(as a polynomial).
(2) Find the basis of R^3 predicted by Sylvester's theorem.
(3) What is the nullity of this bilinear form on R^3?
0845132人目の素数さん2008/11/30(日) 07:48:26
これだと(1)はquadratic form(2次形式)ではなくbilinear formなので
(x_1,y_1,z_1)At^(x_2,y_2,z_2)=x_1x_2+2x_2y_1+5x_2z_1+3x_1y_2-3y_2z_1+5x_1z_2+y_1z_2-2z_1z_2
と展開すればいいだけと解釈したのですが、、、
そして
detA=-λ^3-λ^2+30λでdetA=0の解はλ=0,5,-6となります。
それで対角化変換行列Pは
1,-9,2
3,1,1
-2,12,1
となり
P^-1AP=
0,0,0
0,-6,0
0,0,5
となります。でこのPの列ベクトル
{(1,3,-2),(-9,1,12),(2,1,1)}をGram-Schmdit直交化して
{(1,3,-2),(-48/7,52/7,54/7),(1045/566,165/566,385/283)}が直交基底となります。
これが(2)の答えなのでしょうか?
どこら辺が"predicted by Sylvester's theorem"なのでしょうか?

あと,(3)はどのようにして求めればいいのでしょうか?
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