アファインシンプレックス(単体)、フェイスたちのアセンディング(昇順)シーケンス(列)に対して、フェイスたちのバリセンター(重心)たちのセット(集合)はアファインインディペンデント(独立)であることの記述/証明
話題
About: ベクトルたちスペース(空間)
この記事の目次
開始コンテキスト
ターゲットコンテキスト
- 読者は、任意のアファインシンプレックス(単体)、そのフェイスたちの任意のアセンディング(昇順)シーケンス(列)に対して、当該フェイスたちのバリセンター(重心)たちのセット(集合)はアファインインディペンデント(独立)であるという命題の記述および証明を得る。
オリエンテーション
本サイトにてこれまで議論された定義たちの一覧があります。
本サイトにてこれまで議論された命題たちの一覧があります。
本体
1: 構造化された記述
ここに'構造化された記述'のルールたちがある。
エンティティ(実体)たち:
\(V\): \(\in \{\text{ 全てのリアル(実)ベクトルたちスペース(空間)たち }\}\)
\(\{p_0, ..., p_n\}\): \(\subseteq V\), \(\in \{V\text{ 上のベースポイントたちの全てのアファインインディペンデント(独立)セット(集合)たち }\}\)
\([p_0, ..., p_n]\): \(= \text{ 当該アファインシンプレックス(単体) }\)
\((p'_0, ..., p'_n)\): \(\in \text{ 要素たちが } \{p_0, ..., p_n\} \text{ であるシーケンス(列)たち }\)
\(S\): \(= ([p'_0], [p'_0, p'_1], ..., [p'_0, ..., p'_n])\)
\(S'\): \(= \{bary ([p'_0]), bary ([p'_0, p'_1]), ..., bary ([p'_0, ..., p'_n])\}\)
//
ステートメント(言明)たち:
\(S' \in \{V\text{ 上のポイントたちの全てのアファインインディペンデント(独立)セット(集合)たち }\}\)。
//
2: 自然言語記述
任意のリアル(実)ベクトルたちスペース(空間)\(V\)、\(V\)上のベースポイントたちの任意のアファインインディペンデント(独立)セット(集合)\(\{p_0, ..., p_n\}\)、当該アファインシンプレックス(単体)\([p_0, ..., p_n]\)、\([p_0, ..., p_n]\)のフェイスたちの任意のアセンディング(昇順)シーケンス(列)\(S = ([p'_0], [p'_0, p'_1], ..., [p'_0, ..., p'_n])\)に対して、当該フェイスたちのバリセンター(重心)たちのセット(集合)\(S' = \{bary ([p'_0]), bary ([p'_0, p'_1]), ..., bary ([p'_0, ..., p'_n])\}\)はアファインインディペンデント(独立)である。 \(\)
3: 証明
\(bary ([p'_0, ..., p'_m]) = 1 / (m + 1) (p'_0 + ... + p'_m)\)。特に、\(bary ([p'_0]) = p'_0\)。
\(bary ([p'_0, ..., p'_m]) - bary ([p'_0]) = 1 / (m + 1) (p'_0 + ... + p'_m) - p'_0 = 1 / (m + 1) (p'_0 + (p'_1 - p'_0) + p'_0 + ... + (p'_m - p'_0) + p'_0) - p'_0 = 1 / (m + 1) ((p'_1 - p'_0) + ... + (p'_m - p'_0) + (m + 1) p'_0) - p'_0 = 1 / (m + 1) ((p'_1 - p'_0) + ... + (p'_m - p'_0)) + p'_0 - p'_0 = 1 / (m + 1) ((p'_1 - p'_0) + ... + (p'_m - p'_0))\)。
\(\{bary ([p'_0, p'_1]) - bary ([p'_0]), ..., bary ([p'_0, ..., p'_n]) - bary ([p'_0])\} = \{1 / 2 ((p'_1 - p'_0)), 1 / 3 ((p'_1 - p'_0) + (p'_2 - p'_0)), .., 1 / (n + 1) ((p'_1 - p'_0) + ... + (p'_n - p'_0))\}\)。
\(\{p'_1 - p'_0, p'_2 - p'_0, ..., p'_n - p'_0\}\)はリニア(線形)にインディペンデント(独立)であるから、\(\{1 / 2 ((p'_1 - p'_0)), 1 / 3 ((p'_1 - p'_0) + (p'_2 - p'_0)), ..., 1 / (n + 1) ((p'_1 - p'_0) + ... + (p'_n - p'_0))\}\)はリニア(線形)にインディペンデント(独立)である、任意のモジュール(加群)の任意のリニア(線形)にインディペンデント(独立)なファイナイト(有限)サブセット(部分集合)に対して、あるリニア(線形)コンビネーションたちによる、モジュール(加群)のインデュースト(誘導された)サブセット(部分集合)はリニア(線形)にインディペンデント(独立)であるという命題によって。