一次写像(線形写像)と線形独立(一次独立):トピック一覧

・定理:一次写像と線形独立単射である一次写像と線形独立同型写像と一次独立同型写像と基底  

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定理:一次写像(線形写像)と線形独立(一次独立)  

 [永田『理系のための線形代数の基礎』定理1.3.4(p.20);砂田『行列と行列式』§5.3c問9(p.176);]

(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」)  
V'実ベクトル空間 (実数体R上の線形空間・ベクトル空間」) 
+実ベクトル空間Vにおいて定義されているベクトルの加法 
+実ベクトル空間V'において定義されているベクトルの加法 
スカラーに続けてベクトルを並べて書いたもの:実ベクトル空間Vにおいて定義されているスカラー乗法 
                  および、実ベクトル空間V'において定義されているスカラー乗法 
fVV'実ベクトル空間Vから実ベクトル空間V'への一次写像 

(本題)  
任意v1, v2, v3,, vlVについて、次のことが成り立つ。
  f (v1), f (v2), f (v3),, f (vl)一次独立ならばv1, v2, v3,, vl一次独立。 

定理:単射である一次写像(線形写像)と線形独立(一次独立)  

 [永田『理系のための線形代数の基礎』定理1.3.4(p.20);志賀『線形代数30講』16講(p.102);]
(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」)  
V'実ベクトル空間 (実数体R上の線形空間・ベクトル空間」) 
+実ベクトル空間Vにおいて定義されているベクトルの加法 
+実ベクトル空間V'において定義されているベクトルの加法 
スカラーに続けてベクトルを並べて書いたもの:実ベクトル空間Vにおいて定義されているスカラー乗法 
                  および、実ベクトル空間V'において定義されているスカラー乗法 
fVV'実ベクトル空間Vから実ベクトル空間V'への一次写像 

(本題) 
一次写像f:V→V'単射ならば、 
任意v1, v2, v3,, vlVについて、次の2つの命題は同値
 命題P:f (v1), f (v2), f (v3),, f (vl)一次独立
 命題Q: v1, v2, v3,, vl一次独立


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定理:同型写像と線形独立(一次独立)  

 [永田『理系のための線形代数の基礎』定理1.3.4(p.20);志賀『線形代数30講』16講(p.102);砂田『行列と行列式』§5.3c補題5.49(p.176);]

(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」)  
V'実ベクトル空間 (実数体R上の線形空間・ベクトル空間」) 
fVV'実ベクトル空間Vから実ベクトル空間V'への同型写像 
(本題) 
任意v1, v2, v3,, vlVについて、次の2つの命題は同値
 命題P:f (v1), f (v2), f (v3),, f (vl)一次独立
 命題Q: v1, v2, v3,, vl一次独立。 

定理:同型写像と基底  

 [永田『理系のための線形代数の基礎』定理1.3.5(p.21);志賀『線形代数30講』16講(p.102);砂田『行列と行列式』§5.3c定理5.52(p.178);]

(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」)  
V'実ベクトル空間 (実数体R上の線形空間・ベクトル空間」) 
fVV'実ベクトル空間Vから実ベクトル空間V'への同型写像 
(本題) 
任意v1, v2, v3,, vlVについて、次の2つの命題は同値
 命題P:f (v1), f (v2), f (v3),, f (vl)V'基底である。  
 命題Q: v1, v2, v3,, vlV基底である。 


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(reference)

日本数学会編集『岩波数学辞典(第三版)』 岩波書店、1985年、項目210線形空間(pp.570-576)
線形代数のテキスト
志賀浩二『数学30講シリーズ:線形代数30講』朝倉書店、1988年、16講線形写像(pp.100-105)。
ホフマン・クンツェ『線形代数学I』培風館、1976年、2.3基底と次元(pp.41-50)。
永田雅宜『理系のための線形代数の基礎』紀伊国屋書店、1986年、1.3ベクトル空間(pp.14-6)。
砂田利一『現代数学への入門:行列と行列式』2003年、§5.1-c(p.157).
佐武一郎『線形代数学(第44版)』裳華房、1987年、Vベクトル空間§6ベクトル空間の公理化(p.115)。線形従属・独立については、数ベクトルに限定?
藤原毅夫『理工系の基礎数学2:線形代数』岩波書店、1996年、4.1線形空間と写像(p.91)。 線形従属・独立については、数ベクトルに限定?
斎藤正彦『線形代数入門』東京大学出版会、1966年、第4章§2線形空間(p.96):実線形空間・複素線形空間のみ;附録V§2体(p.249)。
代数学のテキスト
本部均『新しい数学へのアプローチ5:新しい代数』共立出版、1969年、5.2-Aベクトル空間(p.132)。
酒井文雄『共立講座21世紀の数学8:環と体の理論』共立出版、1997年、1.6ベクトル空間(p.22)。:数ページしか触れていないが、逆に、一般の線形空間の理論の骨組みだけを浮かびあがってくるので、何が重要事項なのかを見極める上で便利。
数理経済学のテキスト
神谷和也・浦井憲『経済学のための数学入門』東京大学出版会、1996年、§3.1ベクトル空間とは何か(p.105)。
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