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是否存在無窮個二階實矩陣X:$X^n=I$

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tommywong 发表于 2019-11-21 11:54 |阅读模式
$\begin{pmatrix}1 & k\\0 & -1\end{pmatrix}^2
=\begin{pmatrix}1 & 0\\0 & 1\end{pmatrix}$

$\begin{pmatrix}1 & k\\ \frac{-3}{k} & -2\end{pmatrix}^3
=\begin{pmatrix}1 & 0\\0 & 1\end{pmatrix}$

$\begin{pmatrix}\frac{-1}{4}\sec^2\frac{2\pi}{5} & k\\-\frac{4}{k}\sin^2\frac{2\pi}{5} & 1\end{pmatrix}^5
=\begin{pmatrix}1 & 0\\0 & 1\end{pmatrix}$

wolframalpha.com/input/?i=%7B%7B1%2Ck%7D%2C%7B0%2C-1%7D%7D%5E2

wolframalpha.com/input/?i=%7B%7B1%2Ck%7D%2C%7B-3%2Fk%2C-2%7D%7D%5E3

wolframalpha.com/input/?i=%7B%7B-1%2F4%2F%28cos%282pi%2F5%29%29% ... E2%2Fk%2C1%7D%7D%5E5
现充已死,エロ当立。
维基用户页:https://zh.wikipedia.org/wiki/User:Tttfffkkk
Notable algebra methods:https://artofproblemsolving.com/community/c728438
《方幂和及其推广和式》 数学学习与研究2016.

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 楼主| tommywong 发表于 2019-11-21 14:00
得 搞掂喇

reader.elsevier.com/reader/sd/pii/S0024379504000771?token=7FB40A ... 3D0F7A502A07AC3D9A41

refer to Theorem 3.1

$X=\begin{pmatrix} \frac{k^{1/n}(1+\rho)+2u}{2} & v\frac{k^{1/n}(1-\rho)+2u}{2}\\
\frac{k^{1/n}(1-\rho)-2u}{2v} & \frac{k^{1/n}(1+\rho)-2u}{2}\end{pmatrix}$

take $k^{1/n}=exp\frac{2\pi i}{n},~\rho=exp\frac{-4\pi i}{n}$
$k^{1/n}(1+\rho)=exp\frac{2\pi i}{n}+exp\frac{-2\pi i}{n}=2\cos\frac{2\pi}{n}$
$k^{1/n}(1-\rho)=exp\frac{2\pi i}{n}-exp\frac{-2\pi i}{n}=2i\sin\frac{2\pi}{n}$
$k^{2/n}(1-\rho)^2=-4\sin^2\frac{2\pi}{n}$
$m=v\frac{k^{1/n}(1-\rho)+2u}{2}$
$\frac{k^{1/n}(1-\rho)-2u}{2v}=\frac{-\sin^2\frac{2\pi}{n}-u^2}{m}$

$X=\begin{pmatrix} \cos\frac{2\pi}{n}+u & m\\
\frac{-1}{m}(\sin^2\frac{2\pi}{n}+u^2) & \cos\frac{2\pi}{n}-u\end{pmatrix}$

when u=0, $X=\begin{pmatrix} \cos\frac{2\pi}{n} & m\\
\frac{-1}{m}\sin^2\frac{2\pi}{n} & \cos\frac{2\pi}{n}\end{pmatrix}$
wolframalpha.com/input/?i=%7B%7Bcos%282pi%2F5%29%2Ck%7D%2C%7B-%2 ... 2pi%2F5%29%7D%7D%5E5

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