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#tab 综上所述,$p_0, p_1, p_2, p_3$ 是 $Poly_3(FF)$ 的基,故原命题不成立。
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#tab 综上所述,$p_0, p_1, p_2, p_3$ 是 $Poly_3(FF)$ 的基,故原命题不成立。
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#exercise_sol(type: "proof")[
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设 $v_1, v_2, v_3, v_4$ 是 $V$ 的基,证明:向量组
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$ v_1 + v_2, v_2 + v_3, v_3 + v_4, v_4 $
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也是 $V$ 的基。
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设 $v in V$,注意到
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$ v = a_1 v_1 + a_2 v_2 + a_3 v_3 + a_4 v_4 $
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#tab 其中 $a_1, a_2, a_3, a_4 in FF$。另一方面,设 $b_1, b_2, b_3, b_4 in FF$,满足
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$ v = b_1 (v_1 + v_2) + b_2 (v_2 + v_3) + b_3 (v_3 + v_4) + b_4 v_4 $
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#tab 则
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$ v = (b_1 + b_2) v_1 + (b_2 + b_3) v_2 + (b_3 + b_4) v_3 + b_4 v_4 $
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#tab 由于 $v_1, v_2, v_3, v_4$ 是基,根据基的判定准则(原书定理2.28),$v_1, v_2, v_3, v_4$ 的系数只能对应相等,即
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$ cases(
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a_1 = b_1 + b_2,
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a_2 = b_2 + b_3,
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a_3 = b_3 + b_4,
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a_4 = b_4
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) $
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#tab 求解 $b_1, b_2, b_3, b_4$,得到唯一的一组解是
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$ cases(
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b_1 = a_1 - a_2,
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b_2 = a_2 - a_3,
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b_3 = a_3 - a_4,
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b_4 = a_4
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) $
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#tab 这表明 $v$ 可以唯一地被表示为向量组 $v_1 + v_2, v_2 + v_3, v_3 + v_4, v_4$ 的线性组合。因此,向量组 $v_1 + v_2, v_2 + v_3, v_3 + v_4, v_4$ 是 $V$ 的基。
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