・線形変換                           くるは 氏

 解き方から分からず、初めに何をしたらよいか分かりません。教えていただけるとありがた
いです

 線形変換 S、Tが、S[x,y,z]=[x-y,x+y+2z,x+y-z] で、さらに、

  T[1,0,1]=[1,-1,0] 、T[1,-1,1]=[0,1,1] 、T[0,1,-1]=[1,0,-1]

をみたすとき、(1)、(2)の各問いにそれぞれ答えよ。

(1) 合成変換TSが1対1変換であることを示せ。

(2) 基底[(1,0,0),(0,1,0),(0,0,1)]に関連するTの行列表示を求めよ。


 S(H)さんが考察されました。(平成27年7月5日付け)

 出題者の意図に反するでしょうが、(2)の T={{1, 1, 0}, {1, -2, -2}, {0, -1, 0}}

を先に導出し、T∈GL(3,R) で、S も S∈GL(3,R) より、

 TS={{2, 0, 2}, {-3, -5, -2}, {-1, -1, -2}}∈GL(3,R) となり、(1)が証明された。


(コメント) 数学的な話題を提供していただけることに感謝するのみで、マルチポスト云々は
      気にしておりません。ただ、DD++さんや他の方の懸念・疑念は仰る通りで、後は、
      投稿される方のモラルに期待したいと思います。

 線形代数の初歩的な問題で、多分高校生でも十分理解できるレベルだと思います。一応
解いてみました。

 題意より、 S={{1, -1, 0}, { 1, 1, 2}, { 1, 1, -1}} で、det S=−6≠0

 また、 T{{1, 1, 0}, { 0, -1, 1}, { 1, 1, -1}}={{1, 0, 1}, { -1, 1, 0}, { 0, 1, -1}} より、

 T={{1, 0, 1}, { -1, 1, 0}, { 0, 1, -1}}・{{1, 1, 0}, { 0, -1, 1}, { 1, 1, -1}}-1

  ={{1, 0, 1}, { -1, 1, 0}, { 0, 1, -1}}・{{0, 1, 1}, {1, -1, -1}, {1, 0, -1}}

  ={{1, 1, 0}, {1, -2, -2}, {0, -1, 0}}  (← S(H)さんの結果と一致!)

 このとき、 det T=−2≠0 なので、 det TS≠0

 したがって、合成変換TSは、1対1変換である。



                         投稿一覧に戻る