1
0

Delete article

Deleted articles cannot be recovered.

Draft of this article would be also deleted.

Are you sure you want to delete this article?

More than 1 year has passed since last update.

【線形代数】線形空間・線形写像

Last updated at Posted at 2024-03-12

0.はじめに

大学で線形代数の講義を受講している者です。
ざっくりと計算方法を個人的な備忘録としてまとめております。

関連学習

【線形代数】ベクトル
【線形代数】行列
【線形代数】連立方程式
【線形代数】線形空間・線形写像
【線形代数】座標
【線形代数】固有値・固有ベクトル

空間

線形空間(ベクトル空間)

和の性質とスカラー倍の性質が満たされるときになるもの

  • 和の性質:a + b ∈ V(和a + b がVの要素)
  • スカラー倍の性質:αa ∈ V(スカラー倍αaがVの要素)

部分空間(部分ベクトル空間)

2つを満たしたときのWであるもの

  • 任意のa,b ∈ Wについて a+ b ∈ W
  • 任意のa ∈ W. α ∈ ℝについて αa ∈ W
    ℝ³→三次元空間として用いてWをxy平面として表す

結合

一次結合(線形結合)

ℝ³の3つあるベクトルx₁,x₂,x₃に対して
x₁+2x₂+3x₃であるとき、x₁,x₂,x₃の一時結合である

一次関係式(線形関係式)

上記の一次結合の和が0のもの

自明である/自明でない

  • 自明である:一次関係式であるもの
  • 自明でない:そうでないもの

関係性

一次独立(線形独立)

一次関係式が成り立つ時のa₁,a₂...を一次独立という

一次従属(線形従属)

一次独立(線形独立)ではない場合、つまり一次関係式において少なくとも
1つに「0」が存在するとき一次従属という

image.png

図面から理解する

二次元においての一従従属の考え方
pa + qb = 0に対して p≠0,q≠0でありa= -q/p b もしくは b = -p/q aと表される
一次従属であるということはどちらか一方が0ではないということ
一次従属ということは二次元平面上では同一直線上に存在する
三次元も同様で同一平面上にないものは一次独立となる

一次独立か一次従属かを調べる場合

1.a1+a2+a3=0といったような解が0である行列に変形する
2.掃き出し法を行う

基底

線形空間Vの要素の組[ a₁ a₂...]が2つの条件を満たすときaの組をVの基底という

次元(dim v)

線形空間Vの基底を構成する要素の個数nを線形空間Vの「次元」という
dim Vと表す

n次元ベクトル全体の集合であるℝ^nの次元は						
dim ℝ^n = n個である						
	

写像

集合A.Bがある場合、Aのなかの任意の要素xに対して集合Bの要素yをただ
一つ対応させる規則のことを集合Aから集合Bへの「写像」という
image.png

像(image のImで表す)

f : V→V'とする線形空間V上の任意の要素xがfにより写される関数f(x)の集合を
m f = {f(x) ∈ V' | x ∈ V}と表す。これをVのfによる像という
image.png

核 (Ker)

kernelKerで表す
線形写像f : V →V'に対して線形空間V上の要素xに対しf(x) = 0'(0':V上の零ベクトル)となるxの集合を Ker f = {x ∈ V | f(x) = 0'}と表す。
これをVのfによる核という
image.png


編集中

1
0
0

Register as a new user and use Qiita more conveniently

  1. You get articles that match your needs
  2. You can efficiently read back useful information
  3. You can use dark theme
What you can do with signing up
1
0

Delete article

Deleted articles cannot be recovered.

Draft of this article would be also deleted.

Are you sure you want to delete this article?