0 مخالف

اگر ماتریس $A$ به طور تصادفی از مجموعه‌ی ماتریس‌های $2\times 2$ با درایه‌های صحیح انتخاب شود، آنگاه با چه احتمالی دترمینان $A$ عددی زوج است؟

<p>اگر ماتریس $A$ به طور تصادفی از مجموعه&zwnj;ی ماتریس&zwnj;های $2\times 2$ با درایه&zwnj;های صحیح انتخاب شود، آنگاه با چه احتمالی دترمینان $A$ عددی زوج است؟</p>

اگر ماتریس $A$ به طور تصادفی از مجموعه‌ی ماتریس‌های $2\times 2$ با درایه‌های صحیح انتخاب شود، آنگاه با چه احتمالی دترمینان $A$ عددی زوج است؟

# ریاضیات # جبر خطی # نظریه احتمالات # جبر و احتمال # آمار و احتمال
پاسخ‌ها

فرض کنیم $d$ عددی طبیعی باشد. دو ماتریس هم‌مرتبه‌ی $A$ و $B$ متشکل از اعداد صحیح را به پیمانه‌ی $d$ هم‌نهشت می‌نامیم هرگاه درایه‌های نظیر به نظیر آن‌ها به پیمانه‌ی d هم‌نهشت باشند.

اگر دو ماتریس $n\times n$ با هم به پیمانه‌ی $d$ هم‌نهشت باشند، آنگاه دترمینان‌های آنها نیز با هم به پیمانه‌ی $d$ هم‌نهشت هستند.

با توجه به این نکات، هر ماتریس $2\times 2$ با درایه‌های صحیح، با ماتریسی متشکل از درایه‌های صفر و یک به پیمانه‌ی 2 هم‌نهشت است که در آن عددهای زوج با عدد صفر و عددهای فرد با عدد یک جایگزین می‌شوند. بنابراین دترمینان یک ماتریس $2\times 2$ با درایه‌های صحیح هنگامی زوج است که دترمینان ماتریسِ صفر و یک متناظر با آن صفر باشد.
در بین ماتریس‌های $2\times 2$ با درایه‌های 0 و 1 که تعدادشان 16 تا است، تنها دترمینان 10 ماتریس زیر صفر است:

 

0000, 1000, 0100, 0010, 0001

1010, 0101, 1100, 0011, 1111

 

پس احتمال مطلوب برابر است با 1016=58.

0 مخالف
پیش نمایش پاسخ