A..1 「下三角行列の逆行列は下三角行列」

$ A=(a_{ij})$ を下三角行列とする。 下三角行列 $ B=(b_{ij})$$ A B=I$ を満たすものが存在することを示す (そうすれば一般に得られている逆行列の一意性からOK)。

$\displaystyle \sum_{k=1}^n a_{ik}b_{kj}=\delta_{ij}$   $\displaystyle \mbox{($1\le i\le n$, $1\le j\le n$)}$$\displaystyle .
$

これは $ i<j$ ならば両辺 0 でつねに成立している。$ i\le j$ とするとき、

$\displaystyle \sum_{k=j}^i a_{ik}b_{kj}=\delta_{ij}.
$

これは

$\displaystyle \sum_{k=j}^{i-1} a_{ik}b_{kj}+a_{ii}b_{ij}=\delta_{ij}.
$

と書き直せる。$ \sum$ の部分は既知、 $ a_{ii}\ne 0$ であることに注意すると、 $ b_{ij}$ が求まることが分かる。



桂田 祐史