ベクトルの1次独立の定義
1 次独立の定義
「$\vec{a}$ と$\vec{b}$ が1 次独立(linearly independent) である」とは
\[s\vec{a} + t\vec{b} = \vec{0}\]を満たす実数$s,t$ が$s = t = 0$ のときに限る,ことである.
たとえば,右図のように平行でない$\vec{a},\vec{b}$ では
\[s\vec{a} + t\vec{b} = \vec{0}\]となる$s,t$ は$s = t = 0$ のときに限られるので,$\vec{a}$ と$\vec{b}$は1 次独立である.
また,左図のように平行な$\vec{a},\vec{b}$ では,$s = t = 0$ のとき以外にも,たとえば$s = \dfrac{3}{2},t = −1 $のときにも
\[s\vec{a} + t\vec{b} = \vec{0}\]を満たすので,$\vec{a}$ と$\vec{b}$ は1 次独立であるとはいえない.
つまり,次のようなことがいえる.
1 次独立なベクトルと平行でないベクトル
$\vec{a},\vec{b}$ が1 次独立であるならば,$\vec{a}$ と$\vec{b}$ は平行でない.逆に,$\vec{a}$ と$\vec{b}$ が平行でなければ,$\vec{a},\vec{b}$ は1 次独立である.
つまり
「$\vec{a}$ と$\vec{b}$ が1 次独立」$\Longleftrightarrow\vec{a}\parallel \hspace{-.77em}/ \vec{b}$
である.
証明は背理法による.