線型作用素方程式 の可解性 と一意性
1導入
このページの
を
解 はあるか。解 は 1 つに決 まるか。解 にどれだけ自由度 があるか。任意 の右辺 で解 けるか。
を
2方針
- か。
右辺 が到達可能 かを見 る。 - か。
同 じ右辺 へ潰 れる方向 があるかを見 る。 有限次元 なら、 と を数 える。任意 の で解 きたいなら、 かを見 る。
この
3命題 1:解 の個数 は像 と核 で分類 できる
3.1主張
を
3.2証明
なら、
なら、ある
である。
ここで なら、 なので
4補足 :アフィン空間 として見 る
である。
ここで
5定理 1:階数退化次数定理
5.1主張
が
である。
5.2証明
の
とする。これを の
を の
である。
ここで が の
まず、
と
である。したがって は を
とする。すると
なので、 である。したがって、ある により
と
である。 は の
したがって であり、
である。□
6意味 :消 える自由度 と残 る自由度
という
が
7定理 2:逆作用素 が存在 する条件
7.1主張
について、
と
7.2証明
まず、 に
である。したがって である。また、
である。 より 、すなわち である。したがって
8行列 との対応
を
という
であり、これは の
であり、これは の
したがって が
である。
9命題 2:行基本変形 は解集合 を保 つ
9.1主張
を
と
は
9.2証明
なら、
である。したがって 2 つの
この
10注意 :列基本変形 は意味 が違 う
たとえば の
11次 に読 むページ
と が を
12一言 でいうと
の