• 締切済み

独立

ベクトルx,yが直交するときx+yとx-yが一 次独立になることの証明を、どなたかお願 いします。

  • pu3lu
  • お礼率73% (17/23)

みんなの回答

  • alice_44
  • ベストアンサー率44% (2109/4759)
回答No.4

質問の条件では、独立とは限りません。 x, y の一方が 0ベクトルであれば、 x, y は直交、かつ、x+y, x-y は従属 になるからです。 「直交」の定義を、教科書で確認してください。 x, y は 0ベクトルでない という条件が 付いているのであれば、 A(x+y)+B(x-y)=0 のとき、 A(x+y)+B(x-y) と x との内積をとって A+B=0、 y との内積をとって A-B=0 が判るから、 A=B=0 が言えて、独立が示せます。

pu3lu
質問者

お礼

ありがとうございました

回答No.3

x と y は直交なので一時独立。つまり ax+by=0 のとき a=0, b=0 (1) c(x+y)+d(x-y) = (c+d)x + (c-d)y=0 だから  最初の (1) より c+d=0, c-d=0  → c = d = 0 →x+y, x-y は一次独立。

pu3lu
質問者

お礼

ありがとうございました

回答No.2

背理法で証明する もしx+yとx-yが一次独立でないと仮定したら x+y=k(x-y)となる実数kが存在する このときy=((k-1)/(k+1))xとなりxとyは平行であり、直交することに矛盾する

pu3lu
質問者

お礼

ありがとうございました

  • 151A48
  • ベストアンサー率48% (144/295)
回答No.1

x,yが直交していればx,yは1次独立。 もし,x+y,x-yが1次従属なら x+y=k(x-y) :x,yはベクトル,kはある実数と読んで下さい。 すると (1-k)x+(1+k)y=0  1-kと1+kは同時に0になれないので,x,yが1次独立であることに反する。 ∴x+y,x-yは1次独立。

pu3lu
質問者

お礼

ありがとうございました

関連するQ&A

  • 三次元空間上でベクトルが一次独立であるための条件

    三次元空間上でベクトルが一次独立であるための条件 なんとなく気になったのですがご教授お願いします。三次元空間に存在する2つの直交するベクトルは一次独立なのでしょうか? 3つの直交するベクトルの場合もお願いします

  • 線形独立の証明について

    「線形独立なベクトルの集合Vの部分集合Wのベクトルも、線形独立の集合であることを証明せよ」 この問についての解答のご指摘をお願いしたいです。 【解答】 WがVの部分集合であるための条件は、 v_x+v_y∈W av_x∈W a∈R Vは線形独立なベクトルの集合であるので、 a_1*v_1+a_2*v_2+…+a_n*v_n = 0 a_1,a_2,…,a_n = 0 従って、条件をみたすので、Vの部分集合Wのベクトルは全て線形独立である この様に証明しました。 おそらく、間違っていると思うので、ご指摘をよろしくおねがいします。

  • ベクトル一次独立の問題

    Z会の添削問題の採点者は、何が言いたかったのか?? ベクトル一次独立の問題について 正四面体OABCににおいて、OBを2;1に内分する点をD、 OCを1;2内分する点をE、三角形ABCの重心をG ベクトルOGと、平面ABCが垂直に交わる事を示せ。 この問題で、 平面α上ににない点P、α上の点Hとα上の一次独立な二つのベクトル Xベクトル、Yベクトルにたいして PH⊥α⇔PHベクトル⊥XベクトルかつPHベクトル⊥ベクトルYがなりたています。 OGベクトル、とABベクトル、ACベクトルが垂直であることを示しましょう。 と書いてありましたが、この 平面α上ににない点P、α上の点Hとα上の一次独立な二つのベクトル Xベクトル、Yベクトルにたいして PH⊥α⇔PHベクトル⊥XベクトルかつPHベクトル⊥ベクトルYがなりたています は、何をいみしているのですか? 単に、OGベクトル、とABベクトル、ACベクトルが垂直を示せばいいと思うのですが・・・・

  • 行列の独立

    行列Aについて A≠0,A^2=0,Ax=0 (おそらくxはベクトル?) とするとき、 Aとxが独立で有ることを証明せよ。 という問題に出会いました。 そもそも、単に独立と言ったら線形独立の事を指すのか、 違う意味かも含め、問題の答えを教えて頂ければ幸いです。

  • 統計学 独立かどうかについて

    いつもお世話になっております. 次の問題の考え方が分からないために困っております. XとYは同時確率密度関数が次のように定義されている連続型同時分布関数である. f(x,y)=(3/2)y^2 (0≦x≦2, 0≦y≦1)    =0 (その他) 1.XとYの周辺確率分布関数を求めなさい. 2.XとYは独立であるかを調べなさい. 3.{X<1}という事象と{Y≧1/2}という事象は独立であるかを調べなさい. 1についてはfX(x)=1/2,fY(y)=3y^2と算出でき,その結果を用いて2の答えは独立であると分かったのですが,3に関してはどうすればいいのか全く分かりません. どなたかご教示いただけないでしょうか?何卒よろしくお願い致します.

  • 一次独立系であることの証明 線形代数

    与えられたベクトル(x1)(x2)(x3)が一次独立系であるときに、(v1)=(x1)、(v2)=a(v1)+(x2)、(v3)=b(v1)+c(v2)+(x3) もまた一次独立系であることを証明したいのですが、思いつきません。教えてください。ちなみに、()がベクトルでabcが定数です。       

  • 大学数学(線形代数III)の問題です

    (1)R^nを(Euclid空間とは限らない)内積空間とする。このとき0でないベクトルa1,a2,...,ar(1≦r≦n)が互いに直交するとき、これらr個のベクトル系は一次独立であることを証明せよ。 (2)次の連立漸化式の一般項x[n],y[n],z[n]を求めよ。   x[n+1] = 6x[n] - y[n] - z[n]   y[n+1] = 4x[n] - 8y[n] + 8z[n]   z[n+1] = 4x[n] - 7y[n] + 7z[n] わかるほうだけでもかまいませんので、どなたかお願いします。

  • 次元に関する証明

    Vをベクトル空間とする。 (1)Vにはn個の線型独立なベクトル x1,x2,…,xn が存在する。 (2)Vの n+1 個のベクトル y1,y2,…,yn+1 は線型従属である。 このとき、dimV = n であることを証明したい。 (2)から線型関係の式を作り、yは線型従属であることと、n項までのスカラー(a1,a2,…,an)は線型独立であることより an+1≠0 。 次に、上で作った式から yn+1 = (略)にして、 y1,y2,…,yn がVを生成し、線型独立であることを確認して、dimV=n という風(分かりにくい説明ですみません)に証明しようと思うのですが、この考え方でいいのでしょうか。 また、ベクトルx,yをうまく用いた、(きれいな)証明を教えてください。

  • 証明問題 「ベクトル場と曲線の直交」

    証明問題で、 『xy平面上の関数φ(x,y)に対して次式で定義されるベクトル場E(x,y)   E(x,y) = -∇φ(x,y) = -{(∂φ/∂x)ex+(∂φ/∂x)ey}                    (ex, ey はそれぞれxとyの単位ベクトル)  は、φ(x,y) = 一定である曲線の接点と各点で直交することを示せ。』 という問題なのですが、どのように証明すればよいのか分からずに困っています。 どなたか分かる方がいらっしゃればアドバイスなどお願いいたします。

  • ベクトルの問題が分かりません

    a↑=(1,-2,2),b↑(2,3,-10)について、次の問いに答えよ。 (1)c↑=(x,y,1)が、a↑,b↑の両方に直交するとき、x,yの値を求めよ。 (2)a↑,b↑の両方に直交し、大きさが1であるベクトルa↑を求めよ。