2025年11月2日日曜日

1385: ファイナイト(有限)-ディメンショナル(次元)ベクトルたちスペース(空間)たち間リニアマップ(線形写像)のベーシス(基底)たちに関するレプリゼンタティブ(代表)マトリックス(行列)

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ファイナイト(有限)-ディメンショナル(次元)ベクトルたちスペース(空間)たち間リニアマップ(線形写像)のベーシス(基底)たちに関するレプリゼンタティブ(代表)マトリックス(行列)の定義

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、ファイナイト(有限)-ディメンショナル(次元)ベクトルたちスペース(空間)たち間リニアマップ(線形写像)のベーシス(基底)たちに関するレプリゼンタティブ(代表)マトリックス(行列)の定義を得る。

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:
\( F\): \(\in \{\text{ 全てのフィールド(体)たち }\}\)
\( d_1\): \(\in \mathbb{N} \setminus \{0\}\)
\( d_2\): \(\in \mathbb{N} \setminus \{0\}\)
\( V_1\): \(\in \{\text{ 全ての } d_1 \text{ -ディメンショナル(次元) } F \text{ ベクトルたちスペース(空間)たち }\}\)
\( V_2\): \(\in \{\text{ 全ての } d_2 \text{ -ディメンショナル(次元) } F \text{ ベクトルたちスペース(空間)たち }\}\)
\( B_1\): \(\in \{V_1 \text{ に対する全てのベーシス(基底)たち }\}\)
\( B_2\): \(\in \{V_2 \text{ に対する全てのベーシス(基底)たち }\}\)
\( f\): \(: V_1 \to V_2\), \(\in \{\text{ 全てのリニアマップ(線形写像)たち }\}\)
\( f_1\): \(: V_1 \to F^{d_1}\), \(= \text{ 当該コンポーネントたちベクトルたちスペース(空間)への } B_1 \text{ に関するカノニカル'ベクトルたちスペース(空間)たち - リニア(線形)モーフィズム(射)たち'アイソモーフィズム(同形写像) }\)
\( f_2\): \(: V_2 \to F^{d_2}\), \(= \text{ 当該コンポーネントたちベクトルたちスペース(空間)への } B_2 \text{ に関するカノニカル'ベクトルたちスペース(空間)たち - リニア(線形)モーフィズム(射)たち'アイソモーフィズム(同形写像) }\)
\( f_2 \circ f \circ {f_1}^{-1}\): \(: F^{d_1} \to F^{d_2}\)
\(*M\): \(= f_2 \circ f \circ {f_1}^{-1} \text{ のカノニカルレプリゼンタティブ(代表)マトリックス(行列) }\)
//

コンディションたち:
//


2: 注


\(f_1\)および\(f_2\)は、任意のファイナイト(有限)ディメンショナル(次元)ベクトルたちスペース(空間)および任意のベーシス(基底)に対して、当該ベクトルたちスペース(空間)は当該ベーシス(基底)に関するコンポーネントたちベクトルたちスペース(空間)へ'ベクトルたちスペース(空間)たち - リニア(線形)モーフィズム(射)たち'アイソモーフィック(同形写像)であるという命題によるものである。

\(f_2 \circ f \circ {f_1}^{-1}\)はリニア(線形)である、任意のモジュール(加群)たち間任意のリニアマップ(線形写像)および第1マップ(写像)のコドメイン(余域)の任意のスーパーモジュール(超加群)から任意のモジュール(加群)の中への任意のリニアマップ(線形写像)に対して、第1マップ(写像)の後に第2マップ(写像)を行なうコンポジション(合成)はリニア(線形)であるという命題によって。

したがって、\(M\)はウェルデファインド(妥当に定義された)である、フィールド(体)のコピーたちのファイナイト(有限)プロダクトベクトルたちスペース(空間)たち間のリニアマップ(線形写像)のカノニカルレプリゼンタティブ(代表)マトリックス(行列)の定義によって。

\(M\)が"レプリゼンタティブ(代表)と呼ばれるのは、\(f\)は\(M\)から再構成できるから: \(M\)は\(f_2 \circ f \circ {f_1}^{-1}\)を決定し、\(f = {f_2}^{-1} \circ f_2 \circ f \circ {f_1}^{-1} \circ f_1\)。


参考資料


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