双対ベクトル空間 と 反変・共変ベクトル
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2025.10.15


基底{ }で作られる斜交直線座標系があります。
これらの基底の大きさは1です。
この座標系の中に ベクトル ( a1a2 ) があります。

反変ベクトル( 共変基底表示 ):
    = a1a2

      

基底{ }が作るベクトル空間に対する双対ベクトル空間の基底を{ }とします。
       ※ 上図では、 は d になっています。
     = 1      = 1  です。

共変ベクトル( 反変基底表示 ):
    = ( ) + ( )

 基底{ }の大きさが2倍になると、ベクトル を表すのに、成分 a1a2 は 1/2 になりますが、成分 は2倍になります。( = 1 や  = 1 を保存するため、 は 1/2 になるから )そこで、前者は「反変ベクトル」、後者は「共変ベクトル」と名づけられました。