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令狐计划

新虫 (小有名气)

[求助] 【庸师勿扰】关于一个矩阵计算方法证明的烦恼已有3人参与

众所周知,A、B两个矩阵如果能够相乘的话,则:

|AB| = |A||B|。 (#)

其证明方法,一般的教科书上也都会提供,大致是构建一个2X2的新的分块矩阵,令A、B处于这个新矩阵的主对角元位置,而次对角元则分别由-I和O这两个矩阵充斥。经过一系列的线性变换,原先O充斥的位置变为AB,在经简单思辨,便证得结果(#)。

此过程本计划能看懂。但是如果没有教科书提供的此方法,本计划无法原创性地构想出此套方案,而这正是烦恼所在。

请问各位数学前辈,你们可以吗?我为什么无法原创性地构造此套方案?

先谢过!
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hank612

至尊木虫 (著名写手)

引用回帖:
6楼: Originally posted by 令狐计划 at 2015-08-05 23:45:55
我的问题是如何想到如此证明的。即便我能看懂这种证明方法,我也不能原创性地想出这种方法。...

我个人觉得,上面的证明更象在炫耀技巧,会误导你迷失了行列式的本意.

https://en.wikipedia.org/wiki/Determinant
上有说明, 行列式代表了线性变换的放(大)缩(小)率, 那么, 非常自然地, 就有,
det(AB)=det(A)*det(B).  (实际上, 我们只能看到 |det(AB)/det(A)det(B)|=1. 可是这等式是关于A,B系数的连续函数,所以局部必须是常值函数. 取值+1比较靠谱些.)

小学生都知道,假如变换A能放大5倍,变换B能放大3倍, 那么先放大3倍,再接着放大5倍, 相当于一次性放大15倍.

许许多多的数学定理, 你都可以把它们当作定义来接受. "必当如此"

我们必须知道,我们必将知道 --- 大卫.希尔伯特
【庸师勿扰】关于一个矩阵计算方法证明的烦恼
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We_must_know. We_will_know.
7楼2015-08-06 05:32:20
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wurongjun

专家顾问 (职业作家)

【答案】应助回帖


感谢参与,应助指数 +1
令狐计划: 金币+1, 有帮助 2015-08-05 22:32:11
只想提醒你!
A、B两个矩阵如果能够相乘的话,
不一定可以分别取行列式!
善恶到头终有报,人间正道是沧桑.
2楼2015-08-05 22:27:22
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令狐计划

新虫 (小有名气)

引用回帖:
2楼: Originally posted by wurongjun at 2015-08-05 22:27:22
只想提醒你!
A、B两个矩阵如果能够相乘的话,
不一定可以分别取行列式!

谢谢提醒。应增加一个条件,A、B皆为方阵。由于我的帖子不允许编辑了,特借此补充。
3楼2015-08-05 22:33:50
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sskkyy

银虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

感谢参与,应助指数 +1
用矩阵的等价标准型也可以证明,思路如下:
如果A,B都是对角矩阵,那么显然成立。
一般的矩阵A可以 用第三类初等变化化为对角矩阵,而第三类初等变换不改变行列式。也就是A=DE, 其中E为一系列第三类初等矩阵的成绩。对B做类似的处理得B=D_1E_1, 注意到ED_1 = D_1 E0 for some E0 of  行列式1.
4楼2015-08-05 23:05:55
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