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ベクトルの一次独立

ベクトルAP=(1-s)ベクトルa + 4/7sベクトルb ベクトルAP=2/3tベクトルa + (1-t)ベクトルb となったとき、ベクトルaとベクトルbは0ベクトルでなく、平行でない(1次独立)ので 1-s=2/3t 4/7s=1-t となり、これを解いてsとtを出しベクトルAPを求めますよね。 ここで質問なんですが、なぜ1次独立のときは係数比較(?)ができないんですか? ベクトルaとベクトルbが0ベクトルのときダメだっていうのはなんとなくわかるんですが、平行のときはなぜダメなのかがわかりません。 回答お願いします!

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  • ベストアンサー
  • kumipapa
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回答No.2

> なぜ1次独立のときは係数比較(?)ができないんですか は、「1次独立でないとき」のタイプミスですね? ベクトル(a→)と(b→)が1次独立 ⇔ ( s(a→) + t(b→) = 0 ⇔ s = t = 0 ) 0ベクトルでない(a→)と(b→)が平行 ⇔ (b→) = c (a→)となるcが存在 なので、(a→)と(b→)が1次独立ならば s (a→) + t (b→) = u (a→) + v (b→) のとき (s-u)(a→) + (t-v)(b→) = 0 ⇔ s = u ∧ t = v であるから、ベクトルの係数を比較すればよい。 0ベクトルでない (a→)と(b→)が平行(つまり(b→) = c(a→)であるcが存在する)ならば s (a→) + t (b→) = u (a→) + v (b→)のとき、 (s-u)(a→) + (t-v)(b→) = 0 (s-u+c(t-v))(a→) = 0 s-u+c(t-v) = 0 なので s-u+c(t-v) = 0 を満たす全ての s,t,u,v を解としなければならないが、係数比較で求められる s = u ∧ t = v というのはその無数にある解のうちたった1個でしかない。 ということで、係数比較では全ての解を求められないから「できない」とか「ダメ」ということになる。

その他の回答 (1)

  • kabaokaba
  • ベストアンサー率51% (724/1416)
回答No.1

>ここで質問なんですが、なぜ1次独立のときは係数比較(?)ができないんですか? 「一次独立のときに係数比較ができる」のが正しい. 二つのベクトルa,bが一次独立ってのは, 本当の定義は ka+lb=0 ならば k=l=0 となる ということ. 一次独立ではない(一次従属という)というのは ka+lb=0 なのに k と l の少なくとも一つは0ではない ということ. 二つのベクトルのうち少なくとも一方が0だったら 0a+1b=0 (b=0のとき)みたいになって「一次独立」ではない 二つのベクトルが平行だったら(a,bともに0ベクトルではないとする), a=sbのようにかけて(sは0ではない) (-s)a+sb=0 となって,-s, sはともに0ではないから 一次独立ではない. だから >ベクトルaとベクトルbは0ベクトルでなく、平行でない というのは「一次独立」ってことになる. そして,二つのベクトル a,bが一次独立で A= xa+yb A= ua+vb と二通りに表わすことができたならば xa+yb=ua+vb (x-u)a+(y-v)b=0 で,a,bが一次独立ならば,x-u=0, y-v=0 つまり「係数比較ができる」となる.

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