5
行列 $(64−3−2)$ により表される線形変換 $f$ の, 平面全体の像はどのような図形になるか。最も適切なものを以下の選択肢から選びなさい。
直線 $y = -\dfrac{1}{2}x$
直線 $y = \dfrac{2}{3}x$
直線 $y = \dfrac{3}{2}x$
直線 $y =-2x$
点 $(x,y)$ の$f$ による像を $(x',y')$ とすると
$(x′y′)=(64−3−2)(xy)=(6x+4y−3x−2y)$
ここから
$y' = -\dfrac{1}{2}x'$
であることがわかる。
また直線 $y = -\dfrac{1}{2}x$ 上の任意の点 $\left(p~, -\dfrac{1}{2}p \right)$ に対し, 点 $\left(0~,\dfrac{1}{4}p \right)$ を考えると, $\left(0~,\dfrac{1}{4}p \right)$ の $f$ による像は
$(64−3−2)(014p) = (p−12p)$
となるので, 点 $\left(p~, -\dfrac{1}{2}p \right)$ は $f$ による平面全体の像に含まれる。
以上から, $f$ による平面全体の像は直線 $y = -\dfrac{1}{2}x$ である。