行列の基本変形 : トピック一覧
定義:
行列の列に関する基本変形 elementary transformation
[永田『理系のための線形代数の基礎』1.7(p.39);藤原『線形代数』2-3(pp.37-46);志賀『線形代数30講』20講(p.129);斎藤『線形代数入門』2章§4(pp.46-48);ホフマン・クンツェ『線形代数学I』1.3(pp.6-7)。;砂田『行列と行列式』§4.2(b)行列の基本変形(p.143).]
(舞台設定)
K:体(例:有理数をすべてあつめた集合Q、実数をすべて集めた集合R、複素数をすべてあつめた集合C)
A:体K上の(m,n)型行列
(本題)
体K上の(m,n)型行列Aの列に関する基本変形とは、次の3つのtypeの変形のこと。
・列基本変形type 1:
・(m,n)型行列Aのある列をスカラー倍したものを、Aの他の列に加える。
つまり、
(m,n)型行列
の第i 列(1≦i ≦n)をスカラーc倍(c∈K)したものを、第j列(1≦j≦n, j≠i)に加えて
とする変形。
・体K上の(m,n)型行列Aに、右からn次基本行列type 1:Pn ( i, j, c )をかけると、
(m,n)型行列Aに列基本変形type1を施したことになる。
※本当?→証明
・列基本変形type 2:
・(m,n)型行列Aのある列と、Aの他の列を、入れかえる。
つまり、
(m,n)型行列
の第i列(1≦i≦n)を、第j列(1≦j≦n, j≠i)と、入れかえて、
とする変形。
・体K上の(m,n)型行列Aに、右からn次基本行列type 2:Qn ( i, j )をかけると、
(m,n)型行列Aに列基本変形type2を施したことになる。
※本当?→証明
・列基本変形type 3:
・(m,n)型行列Aのある列をスカラー倍する(ただし、0以外)。
つまり、
(m,n)型行列
の第i 列(1≦i≦n)を、スカラーc倍し(c∈K、ただし、c≠0)、
とする変形。
・体K上の(m,n)型行列Aに、右からn次基本行列type 3:Rn ( i, c )をかけると、
(m,n)型行列Aに列基本変形type3を施したことになる。
※本当?→証明
定義:行列の行に関する基本変形 elementary transformation
[永田『理系のための線形代数の基礎』1.7(p.39);砂田『行列と行列式』§4.2(b)行列の基本変形(p.143).]
(舞台設定)
K:体(例:有理数をすべてあつめた集合Q、実数をすべて集めた集合R、複素数をすべてあつめた集合C)
A:体K上の(m,n)型行列
(本題)
体K上の(m,n)型行列Aの行に関する基本変形とは、次の3つのtypeの変形のこと。
・行基本変形type 1:
(m,n)型行列Aのある行をスカラー倍したものを、Aの他の行に加える。
つまり、
(m,n)型行列
の第j行(1≦j≦n)をスカラーc倍(c∈K)したものを、第i行(1≦i≦n, i≠j)に加えて
とする変形。
・体K上の(m,n)型行列Aに、左からm次基本行列type 1:Pm ( i, j, c )をかけると、
(m,n)型行列Aに行基本変形type1を施したことになる。
※本当?→証明
・行基本変形type 2:
・(m,n)型行列Aのある行と、Aの他の行を、入れかえる。
つまり、
(m,n)型行列
の第i行(1≦i≦n)を、第j行(1≦j≦n, j≠i)と、入れかえて、
とする変形。
・体K上の(m,n)型行列Aに、左からm次基本行列type 2:Qm ( i, j )をかけると、
(m,n)型行列Aに行基本変形type2を施したことになる。
※本当?→証明
・行基本変形type 3:
・(m,n)型行列Aのある行をスカラー倍する(ただし、0以外)。
つまり、
(m,n)型行列
の第i 行(1≦i≦n)を、スカラーc倍し(c∈K、ただし、c≠0)、
とする変形。
・体K上の(m,n)型行列Aに、左からm次基本行列type 3:Rm ( i, c )をかけると、
(m,n)型行列Aに行基本変形type3を施したことになる。
※本当?→証明
(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83行列D行列の階数(p.220)
線形代数のテキスト
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)。
斎藤正彦『線形代数入門』東京大学出版会、1966年、第2章§4行列の基本変形・階数(pp.46-48)。
砂田利一『現代数学への入門:行列と行列式』2003年、§4.2(b)行列の基本変形(p.143).
藤原毅夫『理工系の基礎数学2:線形代数』岩波書店、1996年、2-3行列の基本変形と階数(pp.37-46)。
ホフマン・クンツェ『線形代数学I』培風館、1976年、1.3行列と行基本変形(pp.6-7)。
志賀浩二『数学30講シリーズ:線形代数30講』朝倉書店、1988年、11講消去法と基本変形(pp.71-74);19講正則行列と基本行列(pp.121-125);第20講基本変形(p.129)。
佐武一郎『線形代数学(第44版)』裳華房、1987年、該当箇所見当たらず。
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