선형대수학 시리즈 26편(선형변환의 행렬표현 합과 스칼라곱)
2024. 9. 29. 22:12ㆍ수학
이번 편은 선형변환의 행렬표현 합과 스칼라곱을 알아볼 겁니다.
선형변환 행렬표현의 정의는
여기를 참고해 주세요.
그럼 시작하겠습니다.
이번에 소개할 정리는 다음과 같다.
소개한 정리에서 보다시피 선형변환을 합하고 스칼라곱할 수 있다는 것을 알 수 있다.
이에 대한 정의와 선형변환끼리 합하고 체의 원소를 스칼라곱한 것 역시 선형변환임에 대한 증명은
여기를 참고해 주세요.
이제 증명해 보자.
그러면
와(과)
와(과)
이(가) 성립한다.
이를 행렬로 표현하면
이다.
그러므로 다음과 같은 계산을 할 수 있다.
행렬의 분배법칙은
여기를 참고해 주세요.
동시에
이렇게도 계산할 수 있다.
그러므로 다음과 같이 결론이 유도된다.
이다.
이에 대한 증명은
여기를 참고해 주세요.
계속해서
이다.
첫 번째 공식인 합에 대한 성질은 증명이 끝났다.
이제 스칼라곱에 대한 공식을 증명해 보자.
그러므로
이다.
그리고
이다.
여기서
이다.
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