DS検定 用語解説
固有値・固有ベクトルとは
ある行列（線形変換）に対して、方向が変わらず長さだけが変化するベクトルを固有ベクトル、その倍率を固有値という。
まず押さえる結論
固有値・固有ベクトルは、DS検定の「第3章 数学的基礎」で確認しておきたい用語です。定義だけでなく、どの場面で使う言葉か、何と混同しやすいか、問題文のどの表現で判断するかまで確認します。
情報源と編集区分
公式範囲を確認し、具体例・誤答例・判断手順は当サイトが編集。 一次情報確認日: 2026-07-12。
試験概要（公式）試験での問われ方
定義の言い換え
用語そのものではなく、説明文の一部を言い換えて出されることがあります。
似た概念との比較
同じ章の用語と入れ替えた選択肢に注意します。対象、目的、使う場面を分けます。
具体例からの判断
問題文の事例が、定義のどの部分に対応しているかを先に確認します。
誤答しやすいポイント
×偏微分と全微分、勾配の意味を混同する。多変数関数における偏微分は他の変数を固定して1変数について微分すること。
×局所最適解と大域最適解の違い。停留点が必ずしも極値になるとは限らないことを理解していないと選択肢を誤る。
×固有値・固有ベクトルの意味を、単なる計算手順としてのみ覚えてしまい、線形変換における役割を説明できない。
関連する確認問題
第3章 数学的基礎 / 線形代数基礎
ある行列（線形変換）に対して、変換後も方向が変わらないベクトルと、その際の伸縮の倍率の組み合わせを表す用語として正しいものはどれか。
正解は「固有ベクトルと固有値」である。ある行列による線形変換を受けても向きが変わらないベクトルを固有ベクトルといい、そのときの伸縮の倍率を固有値という。「逆行列と連立方程式」は、逆行列を用いて連立方程式を解くという道具と用途の関係であり、方向が変わらないベクトルの話ではない。「テンソルと軸」は多次元配列の次元方向を指す言葉であり、線形変換による向きの保存とは別の概念である。「ベクトルの内積と転置」は、ベクトル同士の内積という演算と、行列やベクトルの行と列を入れ替える転置という操作であり、いずれも変換後に向きが保たれるかどうかを説明する概念ではない。
第3章 数学的基礎 / 微分・積分基礎
関数の停留点と極値の関係について、最も適切な説明はどれか。
正解は「停留点は必ずしも極値にならない」である。停留点は導関数や勾配が0になる点だが、その前後で関数が増加から減少（またはその逆）に転じているとは限らない。前後で増減の向きが変わらない点は、微分が0でも極値にはならず、局所最適解や大域最適解と機械的に一致するとは限らない。「停留点は必ず極値になる」は、増減が変わらない停留点の存在を無視した言い方である。「極値は停留点にならない」は、極値では導関数や勾配が0になるという定義そのものと矛盾する。「停留点と極値は無関係な概念である」は、極値になる停留点も現に存在するため、両者を無関係と言い切るのは行き過ぎである。
第3章 数学的基礎 / 微分・積分基礎
確率密度関数と確率の関係について、最も適切な説明はどれか。
正解は「確率密度関数を定積分することで確率が得られる」である。連続型確率分布では、ある一点の密度の値そのものを確率とは解釈しない。区間を決め、その範囲の確率密度関数を定積分して面積として求めることで、その区間に入る確率を表す。設問では確率密度関数の値と、区間に入る確率を区別する。一点の値をそのまま確率とみなす選択肢や、確率と無関係とする選択肢を除外し、定積分によって確率を得る説明を選ぶ。密度の高さではなく、定めた区間の面積が確率に対応すると整理する。
同じ章で確認したい用語
到達チェック
- 固有値・固有ベクトルを一文で説明できる
- 同じ章の似た用語と違いを説明できる
- 問題文の具体例から、固有値・固有ベクトルに関係する論点を拾える
- 関連問題を解き、誤答した選択肢の理由を確認できる
執筆: ミナト編集部（運営者情報を見る）