ノート

ベクトルの一次独立と一次従属

同次連立一次方程式をもう一度見てみよう。

であり、これを行列を使って表すと、

であった。いま係数行列の列を次に示すようにベクトルで表すと、

である。同次連立一次方程式はこれを使うと次のように書ける。

または、

もし、x1 = x2 = 0 であれば、この式はどのようなベクトルを持ってこようが必ず成り立つ。この時x1, x2は自明解というのであった。この場合の二つのベクトルはそれぞれ一次独立の関係にあるという。これら2つのベクトルを図に示すと、

であって、一つの平面を形成する。言い換えれば2つの一次独立なベクトルは一つの平面内にあるともいえる。

さて、ベクトルを成分表示して、同次連立一次方程式をもう一度書き直してみよう。

これを展開すると

元の連立方程式に戻るわけであるが、これからx1, x2を求めると、

と表わされるが、もともとx1 = x2 = 0を仮定していたわけであるから、ベクトルがゼロベクトルでない限り、上式に共通するカッコ内の値はゼロではないことになる。すなわち、

これは

であるから、二つのベクトルの成分で作る行列Aの行列式がゼロでないとき、この二つのベクトルは互いに一次独立の関係にあるといえる。

これに対し、|A|=0 のときは、二つのベクトルは一次従属であるといい、これら二つのベクトルは重なっていて、これらを含む平面を決定することが出来ない。言い換えれば無数にあると言っても良い。図に表すと、

関連記事

  1. 電場
  2. 高温熱源と低温熱源を使って連続的に仕事を取り出す(サイクル)
  3. 非線形方程式
  4. 向心力と遠心力
  5. 速度と速さ
  6. ラグランジュ的観察とオイラー的観察
  7. 熱力学第一法則(エネルギー保存則)とエンジンの仕事
  8. 揚力

カレンダー

2025年1月
 12345
6789101112
13141516171819
20212223242526
2728293031  

最近のノート

PAGE TOP