概念問題 解答

線形代数 部分空間

問題5の解答

W= x y z αx+βy+γz=0 R 2

W は原点を通る平面である.よって, W は部分空間である.

以下に,具体的に説明をする.

a= a x a y a z W b= b x b y b z W cR とする.

a,bW より

α a x +β a y +γ a z =0  ・・・・・・(1)

α b x +β b y +γ b z =0  ・・・・・・(2)

の関係が成り立つ.

a+b= a x a y a z + b x b y b z = a x + b x a y + b y a z + b z

α a x + b x +β a y + b y +γ a z + b z

= α a x +β a y +γ a z + α b x +β b y +γ b z

(1),(2)より

=0

したがって,

a+bW  ・・・・・・(3)

となる.

ca=c a x a y a z = c a x c a y c a z

α c a x +β c a y +γ c a z

= α a x +β a y +γ a z + α b x +β b y +γ b z

(1)より

=0

したがって,

caW  ・・・・・・(4)

となる.

(3),(4)より, W 部分空間の条件を満たしている. W は部分空間である.