![](http://oshiete.xgoo.jp/images/v2/pc/qa/question_title.png?c9bd177)
4つの平面ベクトル(2次元ベクトル)があり、a,b,c,dと書くことにします。
どの二つをとっても一次独立とします。
ゼロベクトルを単に0と書くことにします。
p[1]などは実数とします。
明らかに
p[1]a+q[1]b=0 ⇔ p[1]=0 , q[1]=0
です。また、
p[1]a+q[1]b+r[1]c=0 , p[2]a+q[2]b+r[2]c=0 ⇔ p[1]:q[1]:r[1]=p[2]:q[2]:r[2]
です。では、
p[1]a+q[1]b+r[1]c+s[1]d=0 , p[2]a+q[2]b+r[2]c+s[2]d=0 , p[3]a+q[3]b+r[3]c+s[3]d=0
だったら、係数の関係はどうなるのでしょうか?
A 回答 (1件)
- 最新から表示
- 回答順に表示
No.1
- 回答日時:
p[1]:q[1]:r[1]:s[1]=p[2]:q[2]:r[2]:s[2]=p[3]:q[3]:r[3]:s[3]
となりませんか?
ありがとうございます。質問文の
p[1]a+q[1]b=0 ⇔ p[1]=0 , q[1]=0
というのは、a,bが一次独立な2次元ベクトルの定義で、今回の疑問は、それが3項以上になったらどうなるのかということでした。
いま考えてみると、質問文の
p[1]a+q[1]b+r[1]c=0 , p[2]a+q[2]b+r[2]c=0 ⇔ p[1]:q[1]:r[1]=p[2]:q[2]:r[2]
は、記述が正しくありませんでした。すみません。
一次独立な3つの平面ベクトルa,b,cがあったとき、
cは一意的にaとbの線形結合でかけます。したがって、
pa+qb+rc=0
となるような実数p,q,rは、定数倍を除いて一意的です。
p[1]a+q[1]b+r[1]c=0 (ただし、p[1]、q[1]、r[1]はすべて0、ということはない)のとき、
p[2]a+q[2]b+r[2]c=0
⇔
p[1]:q[1]:r[1]=p[2]:q[2]:r[2]
というのが正しい記述と思います。係数がすべて0という自明の関係式は除いて、p[1]a+q[1]b+r[1]c=0 という関係式(係数における特性解)を見つければ、他の関係式(係数における一般解)はその定数倍に限られるという意味です。
そういった意味の元で、4項になるとどうなるのか、というのが疑問でした。
pa+qb+rc+sd=0
となるような実数p,q,r,sはたくさんありますが、自明でないように2つを見つけてきたとき、他の解はその2つから、一次結合を作るだけですべて導き出せるという結論に達しました。
r,sを固定すれば、pa+qb+rc+sd=0を満たすp,qはそれぞれr,sの一次結合で一意的に表すことができます。
幾何学的イメージとしては、pa+qb+rc+sd=0は、
(p,q,r,s)とベクトルa,b,c,dの第一成分、第二成分の内積がそれぞれ0ということから、(p,q,r,s)の4次元空間における2次元部分空間を表しています。
なので、その2次元部分空間の一次独立な2つの要素を基底として、すべての要素を表すことができるからです。
最初の質問文の書き方では、
p[1]a+q[1]b+r[1]c+s[1]d=0 (ただし、p[1]、q[1]、r[1]、s[1]はすべて0、ということはない)、
p[2]a+q[2]b+r[2]c+s[2]d=0 (ただし、p[2]、q[2]、r[2]、s[2]は、p[1]、q[1]、r[1]、s[1]の定数倍ではない)、のとき、
p[3]a+q[3]b+r[3]c+s[3]d=0
⇔
3行4列の行列
p[1] q[1] r[1] s[1]
p[2] q[2] r[2] s[2]
p[3] q[3] r[3] s[3]
の3×3行列式がすべて0
お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて!gooで質問しましょう!
似たような質問が見つかりました
- 数学 3次元実ベクトル空間において, 平面 P:x-y+z+1=0 と直線 L:2(x-1)=-y=-z 3 2022/10/29 14:39
- 数学 ベクトルの一次独立が一通りに分解される理由 2 2022/05/19 19:53
- 数学 線形代数についての問題がわからないです。 1 2023/01/08 14:53
- 数学 数学 平面ベクトルにおける「一次独立」の定義は 3つのベクトルの大きさが0でない。平行でない。 でし 3 2023/04/10 02:25
- 数学 誤字があり再質問 『平面ベクトルにおいての一次独立の定義』 2つのベクトルが0→ではない。平行でない 2 2023/04/28 16:54
- 数学 高校物理 相対速度の式について 5 2022/05/11 00:14
- 数学 ベクトル u=(1,-2,1) , v=(2,3,1) について、 ベクトル (a,b,c) がuと 6 2023/06/19 14:23
- 数学 ベクトルについての質問です。 ベクトルの中の定義では、平行な直線は同じ直線として扱うのでしょうか? 2 2023/07/31 19:48
- 数学 数学B ベクトル 3 2022/09/14 21:43
- 物理学 xy平面上を運動する物体Aがある。この物体の時刻tにおける位置ベクトルra(t)がra(t)=p + 2 2022/05/22 14:00
デイリーランキングこのカテゴリの人気デイリーQ&Aランキング
マンスリーランキングこのカテゴリの人気マンスリーQ&Aランキング
おすすめ情報