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線形関数 📂関数

線形関数

定義

関数 f:XYf : X \to Yが以下の二つの条件を満たす場合、線形linearという。x,x1,x2Xx,x_{1},x_{2}\in XaRa \in \mathbb{R}に対して、

  1. f(ax)=af(x)f(ax) = af(x)
  2. f(x1+x2)=f(x1)+f(x2)f(x_{1} + x_{2}) = f(x_{1}) + f(x_{2})

説明

線形でない場合、非線形nonlinearという。二つの条件をまとめて次のように表すこともある

f(ax1+x2)=af(x1)+f(x2) f(ax_{1} + x_{2}) = af(x_{1}) + f(x_{2})

2.で等式ではなく、以下である\leが成り立つ場合、準線形という。

双線形

二変数関数f=f(x,y)f = f(x,y)が各変数に対して線形である場合、双線形bilinearという。

多重線形

多変数関数f=f(x1,,xn)f= f(x_{1}, \dots, x_{n})が各変数に対して線形である場合、多重線形multilinearという。