• ベストアンサー

線形代数 直和因子と積集合について

線形代数のテストの問題なのですが、 W1={(110),(101)}gen、W2={(111),(011)}genであるとき、 W1∩(積集合)W2 および W1(直和因子)W2の基底を求めよ。 理論、証明、意味は今回は大丈夫なので、 この問題の答えをどなたか教えていただけませんでしょうか。 どのように答えを書けばいいのかわからずテンパっているので、駄文につきましてはご了承ください。

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
回答No.1

こんばんは、質問者さんの質問はここでのマナー違反であり問題の丸投げですので削除対象となります。ですから、次から質問するときは質問者さんが考えた根拠のようなものも書くようにしてください。 とりあえず、解法の方針を説明したいと思います。 その前に確認ですが、問題文から推測して W1={(110),(101)}gen はR^3の2つのベクトル(110)と(101)によって生成される(generate)ベクトル空間という意味ですよね?私は初めてこの記号を見ました。次回からの質問はこういった記号の説明も記すようにしてください。 では解法の方針ですが、 (1)W1、W2はそれぞれ平面を成しますので、W1∩W2は2つの平面の共通部分(直線)です。 ですから、W1、W2 の平面をそれぞれ求めてください。次にこの2つの平面の式を連立させて共通部分の式を求めてください。それからW1∩W2 の基底を求めることができます。 (2)W1(直和因子)W2はW1+W2(和空間) のことでは? dim(W1+W2)+ dim(W1∩W2) = dim W1 +dim W2   の公式よりW1+w2 の次元は3です。よって、(110)、(101)、(011)がW1+W2 の基底となります。この3つのベクトルが基底となることを基底の定義に従って示してください。

tomo1006
質問者

お礼

今回はこのような質問を投稿してしまい誠に申し訳ございませんでした。 genの意味は理解しておらず、説明することが出来ませんでした。 このような質問にご丁寧にお答え頂き大変感謝しております。 ありがとうございます。 (1)にて平面を求めるとありますが、どのようにすれば求まるのでしょうか。 Ax+By+Cz+D=0とするのでしょうか。 無知すぎてすみません。 基底は共通式に当てはまるxyzの値で良いんですよね? (2)は理解ができました。 誠にありがとうございます。

関連するQ&A

  • 線形代数

    線形代数 線形代数の次元と基底の求め方が分かりません。 解ける方解説お願いします(>_<) R^3の部分空間wの次元と基底を求めよ。 (1)w=(→上から1,2,1),(2,1,3),(1,2,2)

  • 線形代数で困っています。

    線形代数で困っています。 V:4次元線形空間 T:V→V:線形変換 s.t. 『dim(ImT)=3 、dim(ImT^2)=2、 dim(ImT^3)=1、dim(ImT^4)=1』 Tの指数は写像の合成の回数を表す。 【問題】 (1) KerT ⊂ ImF を証明せよ。 (2) ImT^2 = KerT+ImT^3 (ただし、+:直和)を証明せよ。 (3) TのJordan標準形を求めよ。 -------------------------------------------- (1)は以下のように示しました。 次元定理を使って、 dim(KerT)=n-dim(ImT)=4-3=1。 従って、dim(KerT) ⊂ dim(ImT) ←ここの議論はあっているでしょうか?? (2)はお手上げです。方針が見えません。 (3)はまず表現行列を求めるのは分かるのですが、 表現行列を求めるための基底がなんなのか分かりません。 ↑の次元の数(3,2,1,1)を行列にしても仕方がないですし。。 (1)が合っているかと、 (2)(3)に対してアドバイスをお願いしたいです。 どうかよろしくお願いします。

  • 線形代数

    線形代数 R^3の部分空間wの次元と基底を求めよ。 (1)w=(→上から1,2,1),(2,1,3),(1,2,2) 解ける方解説お願いします(>_<)

  • 大学の線形代数についていけなくなりました

    現在文系の大学1年の者です。 線形代数を履修しているのですが、線形空間、線形写像、線形独立・従属、基底あたりが少し前から授業で扱われ始め、それまでわかっていた線形代数が突如わからなくなってしまいました。 あくまでも文系で、商学部にいるとはいえども今後線形代数を活用するような授業はとらない方向でいるので、とにかく理論的に間違っていても、概念的にぱっと聞いてわかるような説明が知りたいです。 同じような質問をこのサイトで検索して見つけた『すぐわかる線形代数』(石村園子著、東京図書)を買おうと思っているのですが、このサイトでもわかりやすい解説をしていただければなと思い質問しました。 まとめると、 線形空間、線形写像、線形独立・従属、基底とはイメージ的なものでかまわないので、理解するためにはどういったイメージを持てばいいか を教えてください。よろしくお願いします。

  • 線形代数の基底と次元について

    大学で線形代数の課題が出たのですが、解き方が分からないので質問させていただきます。 (1) Kの元を要素とする2×2行列全体の集合Vは、行列の加法とスカラー倍によって線形空間となる。 このとき、Vの次元を求めよ。また、その理由を述べよ。 (2) Kの元を要素とする2×2の対称行列全体の集合Wは、Vの部分空間となる。このとき、Wの次元と1組の基底を求めよ。 以上の2題なのですが、何を言いたいのかよく分かりません。 どうやって答えを導くのか、計算過程などなるべく詳しく教えて頂きたいです。 どうかよろしくお願い致します。

  • 直和の意味?

     線形代数を一通り講義で学習したのですが,自分で勉強し直そうとしている学生です。線形部分空間の定理が自分で納得できずにつまずいてしまいました。  線形部分空間の積集合F1∩F2={ゼロベクトル}を満たす時にF1+F2をF1とF2の直積というという定義は何となくイメージできます(共通集合を持たないベクトル同士の和ということですかね?ベクトル空間同士の積と言うのもなんかイメージがつきませんが…)。  しかし,Eの2つの線形部分空間F1,F2につきF1+F2が直和になるための必要十分条件はF1+F2がどんな元 →xをとっても,→x=→a+→b ,a∈F1,b∈F2と表す方法が唯一通りとなることである(→xはベクトルxの意味です)。といわれると???となってしまうのです。それに唯1通りと言われても,じゃあベクトル空間同士の積が空でない場合は2通りの表現方法があるのかと考えてみましたが自分でうまく立証できません。  まずベクトル空間の理解が全然足りてないのはわかりますが,直和というのは一体どのような概念を表しているのか?どんな風に使っていくことができるのか,詳しい方は教えてください。よろしくお願いします。

  • 線形代数

    線形代数の問題なんですが、答えはこれで合っていますか? (1)【 1 -24 12】 (2)【4 7】 13 16 (3) 【8 9 12】 1 2 3 8 10 12 (4)【2 16 6】 (5)【11 -4 7 】 (6)【-13 -32 21 】

  • 線形代数 基底

    こんにちは。 線形代数の基底の問題がわからず教えていただきたいです。 問題は、「次の式は、x と y とが一つに結合している。 これを、基底変換をすることで分離した形( X と Y )で表しなさい。 xy=1」という問題なのですが、わかりません。 教えてください。 よろしくお願いします。

  • 線形代数

    線形代数の証明問題ってコツがあったら教えてください。 注 教科書見ながらです

  • 線形代数学、基底と次元について

    線形代数学の勉強をしている者です。 (1,0,-1,0)と(0,-1,1,0)から生成されるベクトル空間。 これが3次元ではないことを証明する。 私にはかなりの難問です。3次元であると仮定したら矛盾が導けるのでしょうが、どうやればいいのかさっぱりです・・。 基底と次元に関する定義、 ある線形空間Vがn個のベクトルから構成される基底を持つとき、Vの次元はnであるという。 これの逆を証明するということ・・・なのかな? 知っている方、いますか?ヒントだけでも教えてください。