相対的同型と絶対的同型の定義
相対的同型と絶対的同型の定義
=(1)相対的同型
ベクトル空間\(V,W\)が同型\(V\simeq W\)であり、任意の同型写像が基底の取り方によるとき、相対的同型という。(2)絶対的同型
ベクトル空間\(V,W\)が同型\(V\simeq W\)であり、ある同型写像が基底の取り方によらないとき、絶対的同型という。(1)
\(K\)上のベクトル空間\(V\)があるとき、\(V\simeq V\)であり、同型写像\(f:V\rightarrow V,\boldsymbol{x}\mapsto\boldsymbol{x}\)は基底の取り方に依存しないので、絶対的同型となる。(2)
\(K\)上のベクトル空間\(V\)があるとき、\(V\simeq V^{**}\)であり、写像を\(\mu=\widehat{\bullet}:V\rightarrow V^{**},\boldsymbol{x}\mapsto\mu\left(\boldsymbol{x}\right)=\widehat{\boldsymbol{x}}\)として、\(\widehat{\boldsymbol{x}}:V^{*}\rightarrow K,\phi\mapsto\widehat{\boldsymbol{x}}\left(\phi\right)=\phi\left(\boldsymbol{x}\right)\)と定めると\(\mu\)は同型写像となり、このとき、基底の取り方に依存しないので、絶対的同型となる。(3)
\(\mathbb{R}\)上のベクトル空間\(V=\mathbb{R}^{2}\)について、\(V\simeq V^{*}\)であるが、同型写像\(f:V\rightarrow V^{*},x^{1}\boldsymbol{e}_{1}+x^{2}\boldsymbol{e}_{2}\mapsto x_{1}\boldsymbol{e}^{1}+x_{2}\boldsymbol{e}^{2}\)は基底を\(\boldsymbol{e}_{1}=\left(1,0\right)^{T},e_{2}=\left(0,1\right)^{T}\)とすると、双対基底は\(\boldsymbol{e}^{1}=\left(1,0\right),\boldsymbol{e}^{2}=\left(0,1\right)\)となり、\(f\left(1,2\right)=f\left(\boldsymbol{e}_{1}+2\boldsymbol{e}_{2}\right)=\boldsymbol{e}^{1}+2\boldsymbol{e}^{2}=\left(1,2\right)\)となる。しかし、基底を\(\boldsymbol{e}_{1}=\left(1,0\right)^{T},\boldsymbol{e}_{2}=\left(1,1\right)^{T}\)とすると、双対基底は\(\boldsymbol{e}^{1}=\left(1,-1\right),\boldsymbol{e}^{2}=\left(0,1\right)\)となり、\(f\left(1,2\right)=f\left(\boldsymbol{e}_{1}+2\boldsymbol{e}_{2}\right)=\boldsymbol{e}^{1}+2\boldsymbol{e}^{2}=\left(1,1\right)\)となる。
その他の同型写像についても基底の取り方による。
これより、任意の同型写像が基底の取り方に依存するので、相対的同型となる。
ページ情報
| タイトル | 相対的同型と絶対的同型の定義 |
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ベクトル空間の線形同型は同値関係
ベクトル空間の同型$\simeq$は同値関係を満たす。
ベクトル空間の線形同型写像・線形同型の定義と性質
線形写像$f$が全単射であるとき、線形同型写像という。
線形写像の合成写像と像
$f$が全射であるとき、$\im\left(g\circ f\right)=\im g$となる。
線形写像の全射・単射と像・核と次元
単射であることと、$\ker f=\left\{ \boldsymbol{0}\right\} $となることは同値である。

