La matriz de prueba es invertible dada la función de matriz

Dado que un norte por norte matriz METRO Se define como:

METRO j , i = GRAMO ( j ) ( j α ) i
dónde k norte , GRAMO ( k ) 0 y α norte .
Demuestre que la matriz METRO es invertible


He intentado usar la reducción de filas para encontrar una fórmula para el determinante; sin embargo, rápidamente se vuelve difícil realizar cualquier operación que simplifique aún más la matriz. Hasta ahora lo hice: dividir cada fila por GRAMO ( j ) , esto elimina el GRAMO ( X ) funcionar por completo. Luego multipliqué R norte y R norte 1 por ( norte α ) y ( norte 1 α ) respectivamente seguido de hacer R norte = R norte R norte 1 que me consiguió un 0 en la esquina inferior izquierda de la matriz, sin embargo, el resto de los términos se volvieron demasiado complicados de manejar.

¿Has oído hablar de la matriz de Vandermonde antes?

Respuestas (1)

Cuando calculamos el determinante, podemos factorizar GRAMO ( j ) ( j α ) de cada fila y el término restante es un determinante de una matriz de Vandermonde .

Por eso

det ( METRO ) = [ j = 1 norte GRAMO ( j ) j α ] [ 1 i < j norte ( 1 j α 1 i α ) ]

Por lo tanto, es invertible ya que el determinante no es cero.