Si B es una matriz de nxn dimensiones, y B ^ 3 = 0, ¿B = 0?

No.

De hecho, su lógica demuestra que [matemática] B [/ matemática] no puede ser la matriz cero. ¿Cómo puede [math] B [/ math] ser invertible y ser la matriz cero al mismo tiempo?

Una matriz como [math] B [/ math] se llama nilpotent. Su argumento prueba que B debe ser una matriz singular. Permíteme darte un ejemplo de lo que [matemática] B [/ matemática] podría ser:

[matemáticas] B = \ begin {pmatrix} 0 & 1 & 1 \\ 0 & 0 & 1 \\ 0 & 0 & 0 \ end {pmatrix}. [/ math]

[matemáticas] B ^ 2 = \ begin {pmatrix} 0 & 1 & 1 \\ 0 & 0 & 1 \\ 0 & 0 & 0 \ end {pmatrix} \ begin {pmatrix} 0 & 1 & 1 \\ 0 & 0 & 1 \\ 0 & 0 & 0 \ end {pmatrix} = \ begin {pmatrix} 0 & 0 & 1 \\ 0 & 0 & 0 \\ 0 & 0 & 0 \ end {pmatrix}. [/ Math]

[matemáticas] B ^ 3 = \ begin {pmatrix} 0 & 0 & 1 \\ 0 & 0 & 0 \\ 0 & 0 & 0 \ end {pmatrix} \ begin {pmatrix} 0 & 1 & 1 \\ 0 & 0 & 1 \\ 0 & 0 & 0 \ end {pmatrix} = \ begin {pmatrix} 0 & 0 & 0 \\ 0 & 0 & 0 \\ 0 & 0 & 0 \ end {pmatrix}. [/ Math]

Hay otras matrices a las que [matemática] B [/ matemática] podría ser igual, aunque todas ellas son singulares y diferentes de la matriz cero.

Si [matemática] B = 0 [/ matemática], entonces [matemática] B ^ {- 1} [/ matemática] no existe, por lo que no puede multiplicar nada por ella, por lo que esa línea de ataque no funcionará . Y, de hecho, no hay nada que pueda usar aquí que funcione, porque la respuesta es “no”. Lea las matrices nulas para obtener ejemplos de matrices distintas de cero [matemáticas] B [/ matemáticas] que satisfacen la ecuación [matemáticas] B ^ k = 0 [/ matemáticas] para algún número entero [matemáticas] k [/ matemáticas].

Para agregar a lo que se ha dicho, el hecho de que [matemática] B ^ 3 = 0 [/ matemática] mientras que [matemática] B \ neq 0 [/ matemática] muestra que la colección de matrices no es un dominio integral. Usando el hecho de que Det (AB) = DetADetB muestra que B no puede ser invertible (de lo contrario [matemática] DetB ^ 3 \ neq 0 [/ matemática]). pero como se señaló en las otras publicaciones, aunque no es invertible, B no es necesariamente la matriz [matemática] 0 [/ matemática].