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ベクトルの1次独立の定義(空間)

ベクトルの1次独立の定義(空間)

2 つのab が1 次独立であることの定義は,「ベクトルの1 次独立の定義」で見たように

sa+tb=0

を満たす実数sts=t=0 のときに限る,ことであった.

ここでは,これを拡張して,3 つのabc に関する1 次独立を次のように定義する.

1 次独立の定義

abc1 次独立である」とは

sa+tb+uc=0

を満たす実数stus=t=u=0のときに限る,ことである.

ベクトルの1 次独立の定義の図その1

たとえば,右図のように空間内にあるabcでは

sa+tb+uc=0

となるsts=t=u=0 のときに限られるので,abc は1 次独立である.

ベクトルの1 次独立の定義の図その2

また,左図のように同一平面上にあるabcc=a+2b を満たす)では,s=t=u=0 のとき以外に も,たとえばs=1t=2u=1 のときや,s=2t=4u=2 のときも

sa+tb+uc=0

を満たすので,abc は1 次独立であるとはいえない.

つまり,次のようなことがいえる.

1 次独立なベクトルと平行でないベクトル

abc が1 次独立であるならば,abc は同一平面内にない.逆に,abc が同一平面になければ,abc は1 次独立である.

つまり

ab が1次独立」 abc が同一平面内にない

である.

証明は省略.