行列の一次変換について質問です 行列A=[[a,b][c,d]]で表される一次変換fのdet=0であることはfで表される変換が座標平面上の任意の点を同一直線上に移動させる変換であることの証明が分かりません また、行列A=[[a,b][c,d]]で表される一次変換fのdet=0⇔fで表される変換が座標平面上の任意の点を同一直線上に移動させる変換なのでしょうか?
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No.13399 - 2011/03/15(Tue) 01:35:53
| ☆ Re: 一次変換 / シャロン | | | A=O(零行列)の場合には、平面上の点はすべて原点(0,0)へ移るので、以下Aは非零とします。
〈x,y〉は列ベクトルを表すものとして、
[[a,b][c,d]]〈x,y〉=〈ax+by,cx+dy〉 c(ax+by)-a(cx+dy)=0 (∵detA=0)
したがって、平面上の点(x,y)は、fによって直線cx+ay=0上へ移る。
>行列A=[[a,b][c,d]]で表される一次変換fのdet=0⇔fで表される変換が座標平面上の任意の点を同一直線上に移動させる変換なのでしょうか?
→は上で示したので、←を示す
任意の2×2行列AについてA〈0,0〉=〈0,0〉なので、Aによって平面全体が直線へ移るなら、その直線は(0,0)を通るので、fによってpx+qy=0へ移るとする。 この一次変換によって点(1,0),(0,1)はそれぞれ、(a,c),(b,d)へ移り、これらはpx+qy=0上にあるので、ap+cq=0, bp+dq=0 q≠0なら、c=-ap/q, d=-bp/qより、ad-bc=-abp/q+abp/q=0 q=0なら、a=b=0より、ad-bc=0-0=0
よって、Aによって表されるfで平面全体が直線へ移るなら、ad-bc=0、つまりdetA=0
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No.13400 - 2011/03/15(Tue) 08:27:52 |
| ☆ Re: 一次変換 / もりや | | | シャロンさんありがとうございます 公式集にもこの証明が書いておらずググっても中途半端で困っていたのですがおかげで綺麗に解決いたしました。
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No.13401 - 2011/03/15(Tue) 12:21:11 |
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