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定理:一次写像の階数と退化次数、定義域の次元の関係   
 
[永田『理系のための線形代数の基礎』定理1.6.2(p.36)証明付;斎藤正彦『線形代数入門』4章§5(p.116)] 
(舞台設定)
R実数体(実数をすべて集めた集合)  
V 実ベクトル空間実数体R上の線形空間・ベクトル空間」)であって、有限次元。 
V' 実ベクトル空間実数体R上の線形空間・ベクトル空間」)であって、有限次元。 
f VV'」:実ベクトル空間Vから実ベクトル空間V'への一次写像 
(定理の確認)
一次写像f VV'」の階数退化次数の和は、V次元に等しい。
  すなわち、   
dimVrank f dim(Ker f)   
このことはもちろん、次のように言換えられる。
一次写像f VV'」の階数は、V次元と「一次写像f VV'」の退化次数の差である。  、
  すなわち、   
rank f dimVdim(Ker f )  

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(証明)  [永田『理系のための線形代数の基礎』定理1.6.2(p.36)証明付;] 
  
Step1 問題のおかれた文脈の確認 
・基礎事項の確認
(1)  
 
Ker fは、V部分ベクトル空間)であって、   
 「
Ker f次元f退化次数)」は、V次元をこえない()。 
 したがって、
V が「有限次元の実ベクトル空間」という設定下で、
 
Ker fも、「有限次元の実ベクトル空間」であって、dim(Ker f)dimV を満たす。 
 
次元の定義に遡って、この意味をとらえなおすと、 
 
V基底は、V基底のとりかたにかかわらず、有限(dimV)個のベクトルからなる構成されており、
 また、
Ker f基底は、Ker f基底のとりかたにかかわらず、有限(dimV)個以下のdim(Ker f)個のベクトルから構成される、となる。…(1-1)  
・基礎事項の確認
(2)  
 
Image fは、V'部分ベクトル空間)であって、   
 「
Image f次元」すなわちrank f は、V'次元をこえない()。 
 したがって、
V 'が「有限次元の実ベクトル空間」という設定下で、
 
Image fも、「有限次元の実ベクトル空間」であって、rank fdimV' を満たす。 
 
次元の定義に遡って、この意味をとらえなおすと、 
 
V'基底は、V'基底のとりかたにかかわらず、有限(dimV')個のベクトルからなる構成されており、
  また、
Image f基底は、Image f基底のとりかたにかかわらず、有限(dimV')個以下のrank f個のベクトルから構成される、となる。…(1-2)    
Step2 設定 
(1-1)より、Ker f基底の定義を満たす、dim(Ker f)個の「Ker f属すベクトル」が存在する。 
 これを{
v1,v2,,vdim(Kerf)}とおく。 …(2-1)
(1-2)より、Image f基底の定義を満たす、rank f個の「Image f属すベクトル」が存在する。
 これを{
v'1 , v'2 , , v'rankf }とおく。 …(2-2)
Image fの定義により、Image f属すベクトルはすべて、Vのなかに、fによる逆像をもつ。 
 したがって、
(2-2)rank f個の「Image f属すベクトル」についても、   
  
f (w1)=v'1 を満たすw1V 
  
f (w2)=v'2 を満たすw2V 
   :         :   
  
f (wrankf )=v'rankf  を満たすwrankf V 
 が存在する。…
(2-3) 
Step3  
・「
Ker f基底(2-1)に、「Image f基底fによる逆像(2-3)を付け足したもの
  {
v1,v2,,vdim(Kerf),w1,w2,,wrankf}   …(2-4)  
は、
V基底の定義を満たす。()  
(2-4)より、
 
V基底 {v1,v2,,vdim(Kerf),w1,w2,,wrankf} に属すベクトルの個数が、 
   
rank f dim(Ker f) 
 であることは明らか。 
 よって、
dimVrank f dim(Ker f)

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