1B修正部分描述中的措辞,使其更准确地表达数学概念

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@ -48,7 +48,7 @@
在定义中“条件可以替换”,指原来的条件替换成新条件后,满足定义的对象还是原来的那些。
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][
采用原有定义时新条件成立的证明由原书定理1.30给出。我们现在采用替换后的新定义,并以此证明加法逆元条件,即“对于所有 $v in V$,都存在 $w in V$ 使得 $v+w=0$”。
采用原有定义时新条件成立的证明由原书定理1.30给出。我们现在采用替换后的新定义,并以此证明加法逆元条件,即“对于任意 $v in V$,都存在 $w in V$ 使得 $v+w=0$”。
#tab 更具体地,我们说明 $v + (-1)v=0$。这是由于
@ -93,43 +93,43 @@
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我们按如下方式定义 $V^S$ 上的加法和标量乘法:
- 对于 $f, g in V^S$,和 $f + g in V^S$ 是由下式定义的函数:对于所有 $x in S$
- 对于 $f, g in V^S$,和 $f + g in V^S$ 是由下式定义的函数:对于任意 $x in S$
$ (f + g)(x) = f(x) + g(x) $
- 对于 $lambda in FF$ $f in V^S$,乘积 $lambda f in V^S$ 是由下式定义的函数:对于所有 $x in S$
- 对于 $lambda in FF$ $f in V^S$,乘积 $lambda f in V^S$ 是由下式定义的函数:对于任意 $x in S$
$ (lambda f)(x) = lambda f(x) $
#tab 我们现在证明 $V^S$ $FF$ 上的向量空间。具体而言我们逐条验证向量空间的定义原书定义1.20)中的要求:
/ 可交换性: 对于所有 $f, g in V^S$,都有 $f + g = g + f$ \
证明:对于所有 $x in S$,有
/ 可交换性: 对于任意 $f, g in V^S$,都有 $f + g = g + f$ \
证明:对于任意 $x in S$,有
$ (f + g)(x) = f(x) + g(x) = g(x) + f(x) = (g + f)(x) $
因此 $f + g = g + f $
/ 可结合性: 对于所有 $f, g, h in V^S$,都有 $(f + g) + h = f + (g + h)$ \
证明:对于所有 $x in S$,有
/ 可结合性: 对于任意 $f, g, h in V^S$,都有 $(f + g) + h = f + (g + h)$ \
证明:对于任意 $x in S$,有
$ ((f + g) + h)(x) &= (f + g)(x) + h(x)
&= f(x) + g(x) + h(x) \
&= f(x) + (g + h)(x) \
&= (f + (g + h))(x) $
因此 $(f + g) + h = f + (g + h)$
/ 加法单位元: 存在 $0 in V^S$ 使得对于所有 $f in V^S$,都有 $f + 0 = f$ \
证明:取 $0: x |-> 0$ $V^S$ 中的加法单位元。对于所有 $f in V^S$,都有
/ 加法单位元: 存在 $0 in V^S$ 使得对于任意 $f in V^S$,都有 $f + 0 = f$ \
证明:取 $0: x |-> 0$ $V^S$ 中的加法单位元。对于任意 $f in V^S$,都有
$ (f + 0)(x) = f(x) + 0 = f(x) = (f)(x) $
因此 $f + 0 = f$
/ 加法逆元: 对于所有 $f in V^S$,存在 $g in V^S$ 使得 $f + g = 0$ \
证明:取 $g: x |-> -f(x)$ $f$ 的加法逆元。对于所有 $x in S$,都有
/ 加法逆元: 对于任意 $f in V^S$,存在 $g in V^S$ 使得 $f + g = 0$ \
证明:取 $g: x |-> -f(x)$ $f$ 的加法逆元。对于任意 $x in S$,都有
$ (f + g)(x) = f(x) + g(x) = f(x) - f(x) = 0 $
因此 $f + g = 0$
/ 乘法单位元: 对于所有 $f in V^S$,都有 $1f = f$ \
证明:对于所有 $x in S$,都有
/ 乘法单位元: 对于任意 $f in V^S$,都有 $1f = f$ \
证明:对于任意 $x in S$,都有
$ (1f)(x) = 1 f(x) = f(x) $
因此 $1f = f$
/ 分配性质: 对于所有 $f, g in V^S$ 以及所有 $a, b in FF$,都有 $a(f + g) = a f + a g$ $(a + b)f = a f + b f$ \
证明:对于所有 $x in S$,有
/ 分配性质: 对于任意 $f, g in V^S$ 以及所有 $a, b in FF$,都有 $a(f + g) = a f + a g$ $(a + b)f = a f + b f$ \
证明:对于任意 $x in S$,有
$ (a(f + g))(x) &= a((f + g)(x)) = a(f(x) + g(x)) \
&= a f(x) + a g(x) = (a f)(x) + (a g)(x) \
&= (a f + a g)(x) $
@ -162,14 +162,14 @@
][
我们将说明 $complexification(V)$ $CC$ 上的向量空间。具体而言我们逐条验证向量空间的定义原书定义1.20)中的要求:
/ 可交换性: 对于所有 $u_1,v_1,u_2,v_2 in V$,都有 $(u_1 + ii v_1) + (u_2 + ii v_2) = (u_2 + ii v_2) + (u_1 + ii v_1)$ \
证明:由加法的可交换性,$u_1 + u_2 = u_2 + u_1$ $v_1 + v_2 = v_2 + v_1$,因此
/ 可交换性: 对于任意 $u, v in complexification(V)$,都有 $u + v = v + u$ \
证明: $u_1,v_1,u_2,v_2 in V$由加法的可交换性,$u_1 + u_2 = u_2 + u_1$ $v_1 + v_2 = v_2 + v_1$,因此
$ (u_1 + ii v_1) + (u_2 + ii v_2) &= (u_1 + u_2) + ii (v_1 + v_2) \
&= (u_2 + u_1) + ii (v_2 + v_1) \
&= (u_2 + ii v_2) + (u_1 + ii v_1) $
/ 可结合性: 对于所有 $u_1,v_1,u_2,v_2,u_3,v_3 in V$,都有 $((u_1 + ii v_1) + (u_2 + ii v_2)) + (u_3 + ii v_3) = (u_1 + ii v_1) + ((u_2 + ii v_2) + (u_3 + ii v_3))$ \
证明:由加法的可结合性,$(u_1 + u_2) + u_3 = u_1 + (u_2 + u_3)$
/ 可结合性: 对于任意 $u, v, w in complexification(V)$,都有 $(u + v) + w = u + (v + w)$ \
证明: $u_1,v_1,u_2,v_2,u_3,v_3 in V$由加法的可结合性,$(u_1 + u_2) + u_3 = u_1 + (u_2 + u_3)$
$(v_1 + v_2) + v_3 = v_1 + (v_2 + v_3)$,因此
$ &((u_1 + ii v_1) + (u_2 + ii v_2)) + (u_3 + ii v_3) \
=& ((u_1 + u_2) + ii (v_1 + v_2)) + (u_3 + ii v_3) \
@ -177,36 +177,35 @@
=& (u_1 + ii v_1) + ((u_2 + ii v_2) + (u_3 + ii v_3)) \
=& (u_1 + ii v_1) + (u_2 + u_3) + ii (v_2 + v_3) $
/ 加法单位元: 存在 $0 in complexification(V)$ 使得对于所有 $u,v in V$,都有 $(u + ii v) + 0 = u + ii v$ \
证明:取 $0 = 0 + ii 0$ $complexification(V)$ 中的加法单位元。对于所有 $u,v in V$,都有
/ 加法单位元: 存在 $0 in complexification(V)$,使得对于任意 $u in complexification(V)$,都有 $u + 0 = u$ \
证明:取 $0 = 0 + ii 0$ $complexification(V)$ 中的加法单位元。对于任意 $u,v in V$,都有
$ (u + ii v) + 0 &= (u + ii v) + (0 + ii 0) \
&= (u + 0) + ii (v + 0) \
&= u + ii v $
/ 加法逆元: 对于所有 $u,v in V$,存在 $w in complexification(V)$ 使得 $(u + ii v) + w = 0$ \
证明:取 $w = -u + ii (-v)$ $(u + ii v)$ 的加法逆元。对于所有 $u,v in V$,都有
/ 加法逆元: 对于任意 $u in complexification(V)$,存在 $w in complexification(V)$ 使得 $u + w = 0$ \
证明: $u,v in V$ $w = -u + ii (-v)$ $(u + ii v)$ 的加法逆元。
$ (u + ii v) + w &= (u + ii v) + (-u + ii (-v)) \
&= (u - u) + ii (v - v) \
&= 0 + ii 0 \
&= 0 $
/ 乘法单位元: 对于所有 $u,v in V$,都有 $(1 + ii 0)(u + ii v) = u + ii v$ \
证明:对于所有 $u,v in V$,都有
$ (1 + ii 0)(u + ii v) = (1 u - 0 v) + ii (1 v + 0 u) = u + ii v $
/ 乘法单位元: 对于任意 $u in complexification(V)$,都有 $1u = u$ \
证明:对于任意 $u,v in V$,都有
$ (1 + 0 ii)(u + ii v) = (1 u - 0 v) + ii (1 v + 0 u) = u + ii v $
/ 分配性质: 对于所有 $u_1,v_1,u_2,v_2 in V$ 以及所有 $a,b in RR$,都有 $(a + b ii)((u_1 + ii v_1) + (u_2 + ii v_2)) = (a + b ii)(u_1 + ii v_1) + (a + b ii)(u_2 + ii v_2)$ $(a + b ii)(u + ii v) = a(u + ii v) + b(u + ii v)$ \
证明:对于所有 $u_1,v_1,u_2,v_2 in V$ 所有 $a,b in RR$,都有
/ 分配性质: 对于任意 $u, v in complexification(V)$ 以及 $lambda, mu in CC$,都有 $lambda(u + v) = lambda u + lambda v$ $(lambda + mu)u = lambda u + mu u$ \
证明:对于任意 $u_1,v_1,u_2,v_2 in V$ $a,b in RR$,都有
$ &(a + b ii)((u_1 + ii v_1) + (u_2 + ii v_2)) \
=& (a + b ii)((u_1 + u_2) + ii (v_1 + v_2)) \
=& (a(u_1 + u_2) - b(v_1 + v_2)) + ii (a(v_1 + v_2) + b(u_1 + u_2)) \
=& (a u_1 - b v_1) + ii (a v_1 + b u_1) + (a u_2 - b v_2) + ii (a v_2 + b u_2) \
=& (a u_1 - b v_1 + a u_2 - b v_2) + ii (a v_1 + b u_1 + a v_2 + b u_2) \
=& (a + b ii)(u_1 + ii v_1) + (a + b ii)(u_2 + ii v_2) $
另一方面,对于所有 $u,v in V$ 所有 $a,b in RR$
$ (a + b ii)(u + ii v) &= (a u - b v) + ii (a v + b u) \
&= a(u + ii v) + b(u + ii v) \
&= (a u + a ii v) + (b u + b ii v) \
&= a(u + ii v) + b(u + ii v) $
另一方面,对于任意 $u,v in V$ $a, b, c, d in RR$
$ &((a + b ii) + (c + d ii))(u + ii v) \
=& (a + c) u - (b + d) v + ii ((a + b) v + (c + d) u) \
=& ((a u - b v) + (c u - d v)) + ii ((a v + b u) + (c v + d u)) \
=& ((a + b ii)(u + ii v)) + ((c + d ii)(u + ii v)) $
#tab 综上所述,$complexification(V)$ 满足向量空间的所有要求,因此 $complexification(V)$ $CC$ 上的向量空间。
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