講座 2.6 · 全25講座中 11番目

列空間と零空間

線形結合から独立性、基底、基本部分空間、線形変換へ進みます。

アニメーションを開く

01 · Story

この場面で確かめること

説明と演算の順序を追い、最後の場面にどのような数学的証拠が残るかを確認してください。

  1. 01

    Aは3次元空間のz方向を消す行列です

  2. 02

    体積と相対格子を一緒に潰し、出力が届く空間を確認します

  3. 03

    体積が0になり、全出力がxy平面に集まりました
    この平面がAの列空間です

  4. 04

    次はz軸上のベクトルnを同じAへ入れます

  5. 05

    nが原点へ完全に消えました
    0になる入力方向が零空間です

02 · Notebook

実際に動くノート

以下の原文が数学オブジェクトを作り、演算とアニメーションの順序を決めます。読んだ後、同じ場面を自分で再生できます。

3d
zoom 4/5
grid off
relative-grid on
coordinates off
basis on

1 0 0  #A
0 1 0
0 0 0

det(i, j, k)  #volume@
// {{A}}は3次元空間のz方向を消す行列です
checkpoint 列空間と零空間 · 1

// 体積と相対格子を一緒に潰し、出力が届く空間を確認します
A with view 2d
// 体積が0になり、全出力がxy平面に集まりました\nこの平面が{{A}}の**列空間**です
checkpoint 列空間と零空間 · 2

clear
space reset
view 3d
basis off
coordinates on
0, 0, 2  #n@
// 次はz軸上のベクトル{{n}}を同じ{{A}}へ入れます
checkpoint 列空間と零空間 · 3

A
// {{n}}が原点へ完全に消えました\n0になる入力方向が**零空間**です
focus n
アニメーションを開く

03 · 第2講

この単元の講座

ベクトル空間と線形変換 — 線形結合から独立性、基底、基本部分空間、線形変換へ進みます。

  1. 2.1ベクトルとスカラー
  2. 2.2ベクトルの加法
  3. 2.3線形結合
  4. 2.4線形独立と従属
  5. 2.5基底と座標
  6. 2.6列空間と零空間
  7. 2.7拡大と回転