1.Fie A,BЄMn(Z) astfel incat A^2+B^2=In si AB=BA.Sa se arate ca pentru orice qЄZ*, matricea A+qB este inversabila.
2.Fie A,BЄMn(R) matrice inversabile.Sa se arate ca daca (AB)^4=A^4 B^4,(AB)^3=A^3 B^3, (AB)^2=A^2 B^2, atunci AB=BA.
Multumesc anticipat!
1. Din ipoteză deducem (A+iB)(A-iB)=In, de unde
det(A+iB)det(A-iB)=1.
Fie P(x)=det(A+xB); evident, P e un polinom cu coeficienţi întregi.
Avem P(i)P(-i)=1. Dacă P(i)=a+bi (cu a,b intregi), obţinem a^2+b^2=1, de unde (a,b) e una din perechile (1,0),(-1,0),(0,1),(0,-1).
Să luăm cazul a=1, b=0 (celelalte cazuri se tratează analog); atunci P(i)=P(-i)=1. Împărţind polinomul P la polinomul X^2+1, şi folosind condiţia precedentă, obţinem
P(x)=(x^2+1)Q(x)+1,
unde Q are tot coeficienţi întregi. Atunci, pentru q întreg,
P(q)=(q^2+1)Q(q)+1
nu poate fi egal cu 0, deci det(A+qB) e nenul.
2. Enunţul e ciudat, deoarece concluzia se obţine imediat doar din ultima egalitate. Care e sursa problemei?
culegerea Burtea