diff --git a/sections/3A.typ b/sections/3A.typ index 0e3754c..746dd72 100644 --- a/sections/3A.typ +++ b/sections/3A.typ @@ -1,4 +1,5 @@ #import "../styles.typ": exercise_sol, note, tab +#import "../math.typ": Poly #exercise_sol(type: "proof")[ 设 $b, c in RR$。定义 @@ -38,3 +39,35 @@ #tab 综上所述,$T$ 是线性映射,当且仅当 $b = c = 0$。 ] + +#exercise_sol(type: "proof")[ + 设 $b, c in RR$。定义 + + $ T:& Poly(RR) -> RR^2 \ &p |-> vec(3p(4) + 5p'(6) + b p(1)p(2), integral_(-1)^2 x^3 p(x) dif x + c sin p(0)) $ + + 证明:$T$ 是线性映射,当且仅当,$b = c = 0$。 +][ + 首先,假设 $b = c = 0$。则 $T(p) = (3p(4) + 5p'(6), integral_(-1)^2 x^3 p(x) dif x)$,我们逐条验证线性映射的定义(原书3.1)中的要求: + + / 可加性: 对任意 $p, q in Poly(RR)$,$T(p + q) = T p + T q$。 \ + 证明:设 $p, q in Poly(RR)$,则 + $ T(p + q) &= (3(p + q)(4) + 5(p + q)'(6), integral_(-1)^2 x^3 (p + q)(x) dif x) \ + &= (3p(4) + 3q(4) + 5p'(6) + 5q'(6), integral_(-1)^2 x^3 p(x) dif x + integral_(-1)^2 x^3 q(x) dif x) \ + &= (3p(4) + 5p'(6), integral_(-1)^2 x^3 p(x) dif x) + (3q(4) + 5q'(6), integral_(-1)^2 x^3 q(x) dif x) \ + &= T p + T q $ + + / 齐次性: 对任意 $p in Poly(RR)$ 和任意 $lambda in RR$,$T(lambda p) = lambda T p$。 \ + 证明:设 $p in Poly(RR)$,则 + $ T(lambda p) &= (3(lambda p)(4) + 5(lambda p)'(6), integral_(-1)^2 x^3 (lambda p)(x) dif x) \ + &= (lambda (3p(4)) + lambda (5p'(6)), lambda integral_(-1)^2 x^3 p(x) dif x) \ + &= lambda (3p(4), integral_(-1)^2 x^3 p(x) dif x) \ + &= lambda T p $ + + #tab 综上,$T$ 满足线性映射的定义。 + + #tab 另一方面,假设 $T$ 是线性映射。设 $p: x |-> x + 1$。则根据齐次性的要求,有 + + $ T(2p) = (40 + 24b, 207 / 10 + c sin 2) = (40 + 12b, 207 / 10 + 2c sin 1) = 2 T(p) $ + + #tab 解得 $b = c = 0$。这就是说 $T$ 是线性映射,当且仅当 $b = c = 0$。 +] diff --git a/styles.typ b/styles.typ index 2345bad..99c9d02 100644 --- a/styles.typ +++ b/styles.typ @@ -99,6 +99,7 @@ )) set footnote(numbering: "注1") show math.equation: set text(font: mathfont) + set math.vec(delim: ("[", "]")) hide[#title ]