ЛапласРефераты >> Математика >> Лаплас
В курсе алгебры использовали теорему Лапласа об алгебраических дополнениях: для любых фиксированных натуральных чисел <, определитель квадратной матрицы над кольцом равен сумме произведений всех её миноров порядка , содержащихся в строках с номерами на их алгебраические дополнения, то есть
. (1)
1.Рассмотрим сначала случай, когда . Обозначим в этом случае правую часть равенства (1) через и будем вычислять её, пользуясь определениями миноров и их алгебраических дополнений:
.
Перемножая в скобках 1-ую сумму на 2-ую почленно и пользуясь свойствами операций в кольце , получим
. (2)
Запишем полученную сумму сумм в виде одной суммы. Заметим, что число слагаемых во внутренней сумме равно , а во внешней - . Значит общее число слагаемых в сумме будет равно , то есть числу всех перестановок из . Заметим теперь, что наборы индексов , соответствующие слагаемым суммы (2), являются перестановками множества и любая перестановка из может быть представлена в виде такого набора индексов при подходящем выборе множества и перестановок
.
Следовательно, в результате суммирование будет производиться по всем перестановкам из . Отсюда, с учётом утверждения 1, получим
,
и равенство (1) в рассматриваемом случае доказано.
2. Пусть теперь - любые числа из множества , удовлетворяющие условию . Сведём этот случай к первому. Для этого осуществим в матрице следующую перестановку строк. Переставляя -ую строку поочерёдно со всеми предыдущими, поставим её на первое место, затем -ую строку таким же образом поставим на второе место, и т.д., и, наконец, поставим -ую строку на -ое место. В итоге получим некоторую матрицу . Так как для перехода от мы произвели перестановок строк, то по свойствам определителей:
. (3)
По доказанному в случае 1 имеем:
. (4)
Непосредственно из построения матрицы следует, что
.
Из последнего равенства, используя определение алгебраического дополнения, получим:
Из найденных соотношений между минорами и алгебраическими дополнениями матриц А, В и равенств (3), (4) легко следует равенство (1).
В 1785 г., в возрасте 36 лет, Лаплас стал действительным членом академии. Этот же год, знаменующий такой почет в научной деятельности, выделяется как веха еще большего значения в общественном положении Лапласа — в этом году он экзаменовал одного из 16 кандидатов в Военную школу. Этому юноше предстояло играть важную роль в последующем отходе Лапласа от математики и погружении в мутные воды политики. Имя юноши было Наполеон Бонапарт (1769—1821).
Лаплас прошел через революционные годы сравнительно спокойно. Но все же ни один человек с его известностью и беспокойным честолюбием не мог в то время избежать опасности полностью. Лаплас и Лагранж не питались лебедой, как многие другие менее нужные ученые, и не были столь беспечны, чтобы выдать себя, как это случилось с их несчастным другом Кондорсе: его не то отравили в тюрьме, не то не препятствовали ему покончить с собой.
После революции Лаплас активно занялся политикой, возможно надеясь побить в этом рекорд Ньютона. Французы вежливо говорят о «разносторонности» Лапласа в политике. Это выражение чересчур мягко. Пресловутые недостатки Лапласа как политика были не чем иным, как блестящими способностями в азартной игре. Лаплас всегда получал лучшие посты при каждом падении правительства. Ему ничего не стоило за ночь переметнуться от неистовых республиканцев к ревностным монархистам.
Наполеон подсовывал Лапласу все, включая портфель министра внутренних дел (об этом скажем позже). Все наполеоновские ордена украшали грудь гибкого математика, включая Большой Крест Почетного легиона. Он был пожалован также титулом графа империи. Как же он поступил, когда Наполеон пал? Подписался под декретом об изгнании своего благодетеля.