質問<3519>2007/3/13
from=春風
「逆写像と逆行列」


逆写像⇔逆行列
 つまり逆写像が存在するならば逆行列が存在することは、
どのように説明(証明)すればいいのですか?
教えてください。よろしくお願いします。 

★希望★完全解答★

お便り2007/4/7
from=hugen


A を n 次正方行列とし、
写像 f(x)=Ax (x∈R^n )                  -----------(1)
が、逆写像 g をもつとする。
f は線形写像だから、その逆写像 g も線形写像であり(定理)
B を適当な n 次正方行列として
g(y)=By    と一意的に表わされる。( 定理 ) -------(2)
逆写像の性質より、任意の x について
g(f(x))=x
(1) (2) を代入すると
BA x=E x
線形写像の行列による表示は一意的なので(定理)
BA=E      ---------------(3)
同様に、任意の y について
f(g(y))=y  より
ABy=Ey  となって
AB=E      --------------(4)
(3) (4) より A は逆行列 B をもつ。