線形写像、核、像 の練習問題とステップ別レッスン
線形写像、核、像 を集中問題、すぐに返るフィードバック、わかりやすい解説、ステップ別レッスンで練習できます。
練習セット
線形写像、核、像 の練習問題と即時スコア
下の 10 問すべてに答えると、最終スコアと間違いの見直しが表示され、何を改善すべきかがわかります。
線形写像 \(T:V\to W\) に対して、\(T(0)\) は何ですか?
正解: D. \(0\)
解説: 線形性より \(T(0)=T(0+0)=T(0)+T(0)\) なので、\(T(0)=0\) です。
線形写像 \(T:V\to W\) の核とは何ですか?
正解: C. \(\{v\in V:T(v)=0\}\)
解説: 核は、零ベクトルに送られるベクトル全体の集合です。
\(T:\mathbb{R}^2\to\mathbb{R}^2\)、\(T(x,y)=(x,0)\) の像は何ですか?
正解: D. \(\{(x,0):x\in\mathbb{R}\}\)
解説: すべての出力の第2座標は \(0\) であり、またすべての \((a,0)\) が実現されます。
\(T:\mathbb{R}^2\to\mathbb{R}^2\)、\(T(x,y)=(x,0)\) の核は何ですか?
正解: A. \(\{(0,y):y\in\mathbb{R}\}\)
解説: \((x,0)=(0,0)\) である必要があるので、\(x=0\) かつ \(y\) は自由です。
線形写像 \(T:V\to W\) が単射であるのは、ちょうど次の場合です:
正解: A. \(\ker T=\{0\}\)
解説: 線形写像が単射であるのは、零ベクトルだけが零に写るとき、かつそのときに限ります。
線形写像 \(T:\mathbb{R}^3\to\mathbb{R}^2\) の階数が \(2\) のとき、\(\dim(\ker T)\) はいくつですか?
正解: D. \(1\)
解説: 階数・零化数定理より \(3=2+\dim(\ker T)\) です。
写像 \(T:\mathbb{R}^2\to\mathbb{R}^2\)、\(T(x,y)=(x+1,y)\) は線形ですか?
正解: D. いいえ。\(T(0,0)\ne(0,0)\) だから
解説: いいえ。線形写像は \((0,0)\) を \((0,0)\) に送らなければなりませんが、これは \((1,0)\) に送ります。
\(T:\mathbb{R}^3\to\mathbb{R}^3\)、\(T(x,y,z)=(x,y,0)\) に対して、\(\operatorname{Im}T\) は何ですか?
正解: B. \(\{(x,y,0):x,y\in\mathbb{R}\}\)
解説: 第3座標は常に \(0\) であり、第1、第2座標は自由です。
\(\operatorname{Im}T=W\) なら、\(T\) の通常の呼び名は何ですか?
正解: D. 全射
解説: 像が余域全体に等しいということは、すべての対象ベクトルに到達できるということです。
\(T:\mathbb{R}^2\to\mathbb{R}^2\)、\(T(x,y)=(x+y,x+y)\) に対して、\(\dim(\operatorname{Im}T)\) はいくつですか?
正解: A. \(1\)
解説: すべての出力は \((1,1)\) の倍数なので、像は1本の直線です。
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