代数学(大学)

線形代数学

クラメルの公式とその例題・証明をていねいに

連立一次方程式の解法の1つに,「クラメルの公式 (Cramer's rule)」というものがあります。これは,連立一次方程式の解を,行列式で表そうとするものです。これについて,その内容と具体例・証明を詳しく解説しましょう。
線形代数学

行列の相似とは~定義と性質6つの証明~

n次正方行列A, Bが相似であるとは,あるn次正則行列(すなわち逆行列が存在する行列)Pが存在して,B=P^{-1}APとなることを指します。これについて,その定義と線形写像の表現行列との関係性,性質とその証明を解説します。
線形代数学

基底の変換行列とは~定義と性質をわかりやすく~

有限次元ベクトル空間において,別の2つの基底を取ったときに,その関係性を述べる「基底の変換行列」について,その定義と性質を分かりやすく紹介します。「線形写像の表現行列」との比較も行います。
線形代数学

行列の階数(ランク)の定義と求め方~計算の手順~

数(ランク; rank)とは,それに対応する線形写像の像の次元であり,これは,行基本変形で階段行列に変形することで,求めることができます。これについて,定義の詳細と,行基本変形で階段行列にする具体的な例題を紹介しましょう。
線形代数学

【表現行列】線形写像の行列表示を詳しく

線形写像と行列の間には,非常に深い関係があります。それは,線形写像は行列を用いて表現することができるというものです。この行列は,「表現行列」や「線形写像の行列表示」と言われます。このことについて,具体例も交えながら紹介していきましょう。
線形代数学

ベクトル空間の基底と次元~定義と具体例5つ~

ベクトル空間における「基底 (basis)」とは,ベクトル空間の元を一次結合で表すためのものであり,「次元 (dimension)」は,その基底の個数を指します。これについての定義を述べ,具体例を挙げましょう。
線形代数学

ベクトルの一次独立・一次従属の定義と具体例6つ

ベクトルにおける一次独立・一次従属は,大学数学における難しい概念の1つでしょう。これについて,詳しく掘り下げ,具体例も多く確認していきましょう。高校生でも,ある程度は理解できると思います。
線形代数学

小行列式とは

m×n行列における小行列式とは,いくつかの行・列を同じ数だけ取り出して,それのみ並べ直したr次正方行列の行列式(det)のことを指します。このことについて,定義と,元の行列の階数(ランク)との関係,また余因子との関係も述べましょう。
線形代数学

余因子行列の定義と余因子展開~逆行列になる証明~

余因子 (cofactor)・余因子行列 (adjugate matrix) の定義と余因子展開について図解付きで述べ,余因子行列が逆行列の行列式倍になることの証明を行いましょう。
数論

コラッツ予想(コラッツの問題)とは

コラッツ予想(コラッツの問題; Collatz conjecture; 角谷予想)は,整数論に関する予想で,中高生でも理解できそうなくらい簡単にもかかわらず,多くの数学者の頭を悩ませる未解決問題の1つとして有名です。これについて,その主張を解説しましょう。