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線形写像の像空間と核空間(定義)

定義6.3.2

 V,WV, Wをベクトル空間,f ⁣:VWf \colon V \to Wを線形写像とするとき,Imf={f(x)  xV} \text{Im}f = \{ f(\boldsymbol{x}) \space | \space \boldsymbol{x} \in V \}ffの像空間という.f(V)f(V)とも書く.また,Kerf={xV  f(x)=0} \text{Ker}f = \{ \boldsymbol{x} \in V \space | \space f(\boldsymbol{x}) = \boldsymbol{0} \}ffの核空間という.

定義の主張

 通常の写像(ffの像)と同じことを言っているが,ffが線形写像のときは像空間と言っている.

 ffが線形写像のとき,ffに対応する行列AAが1つ定まる(線形代数を学んでいくと,どこかでその定理を証明することになる.).すなわち線形写像を1つ定めたとき,それに対応する行列AAがあって,f(x)=Axf(\boldsymbol{x})=A\boldsymbol{x}となる.よって, Kerf\text{Ker}f Ax=0A\boldsymbol{x} = \boldsymbol{0}なるx\boldsymbol{x}の集合である.

線形写像の像空間と核空間(定義)
像空間,核空間

演習