「線型代数学/基底と次元」の版間の差分

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6 行
<math>\ V </math> を'''K'''上のベクトル空間とする。
 
<math> <\boldmathbf e_1,\boldmathbf e_2,\cdots,\boldmathbf e_n> ,\boldmathbf e_i \in \ V (1 \leq i \leq n)</math> が次の2つをみたすとき、
<math> <\boldmathbf e_1,\boldmathbf e_2,\cdots,\boldmathbf e_n> </math>は<math>\ V </math> の基底であるという。
 
1)<math>\boldmathbf e_1,\boldmathbf e_2,\cdots,\boldmathbf e_n </math> は線型独立。
 
2)任意の<math>\ V </math>の元は <math>\boldmathbf e_1,\boldmathbf e_2,\cdots,\boldmathbf e_n </math> の線型結合で表わされる。
 
つまり一言でいえば、'''任意の<math>\ V </math>の元は <math>\boldmathbf e_1,\boldmathbf e_2,\cdots,\boldmathbf e_n </math> の線型結合によって一意的に表わされる'''、ということである。
 
===例===
<math>\R^3 </math> を考えてみよう。
 
このとき、<math>\boldmathbf e_1 = \begin{pmatrix} 1\\0\\0 \end{pmatrix},\boldmathbf e_2 = \begin{pmatrix} 0\\1\\0 \end{pmatrix}
,\boldmathbf e_3 = \begin{pmatrix} 0\\0\\1 \end{pmatrix} </math>
 
は<math>\R^3 </math> の基底となっている。また、
 
<math>\boldmathbf e_1 = \begin{pmatrix} 2\\1\\0 \end{pmatrix},\boldmathbf e_2 = \begin{pmatrix} 1\\1\\1 \end{pmatrix}
,\boldmathbf e_3 = \begin{pmatrix} 0\\-1\\1 \end{pmatrix} </math>
 
などとしても<math>\R^3 </math> の基底となっている。
38 行
<math>\ V </math>を'''K'''上のベクトル空間とする。
 
<math> <\boldmathbf e_1,\boldmathbf e_2,\cdots,\boldmathbf e_n> ,\boldmathbf e_i \in \ V (1 \leq i \leq n)</math> 、
<math> <\boldmathbf f_1,\boldmathbf f_2,\cdots,\boldmathbf f_m> ,\boldmathbf f_i \in \ V (1 \leq i \leq m)</math> がどちらも<math>\ V </math>の基底であるとする。
 
このとき、<math> \ m = n </math> である。
47 行
''補題'' 
 
<math> \ A \in \ M(m,n; \boldmathbf K), \ B \in \ M(n,m; \boldmathbf K) </math>が次の2式をみたすとする。
:<math>\ AB = I_m , \ BA = I_n</math>
このとき、<math>\ m = n </math>であり、<math> \ A,B </math>は正則。