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@ -277,7 +277,7 @@
#tab 根据线性无关的定义原书定义2.15),这表明向量组 $v_1 + w_1, v_2 + w_2$ 不是线性无关的,因此原命题不成立。
]
#exercise_sol(type: "proof")[
#exercise_sol(type: "proof", ref: <E-when-shared-vec-add-become-dep>)[
$v_1, dots, v_m$ $V$ 中的线性无关向量组,且 $w in V$。证明:若向量组
$ v_1 + w, dots, v_m + w $

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@ -223,7 +223,7 @@
#tab 根据子空间的维数的性质,我们知道 $dim U <= dim Poly_4(FF) = 5$。注意到 $z |-> 1 in.not U$,故 $U != Poly_4(FF)$,于是 $dim U <= 4$。另一方面,将 $U$ 的一组基看作张成组,根据“线性无关组的长度 $<=$ 张成组的长度”原书2.22),我们得到 $dim U >= 4$。于是只能有 $dim U = 4$
#tab 将系数代@2C-F-intt-poly4--1-to-1 的积分结果,发现 $z, 3 z^2 - 1, z^3, 5z^4 - 1 in U$根据长度恰当的线性无关组是基原书2.38),我们得出 $z, 3 z^2 - 1, z^3, 5z^4 - 1$ $U$ 的一组基。
#tab 将系数代@2C-F-intt-poly4--1-to-1 的积分结果,发现 $z, 3 z^2 - 1, z^3, 5z^4 - 1 in U$根据长度恰当的线性无关组是基原书2.38),我们得出 $z, 3 z^2 - 1, z^3, 5z^4 - 1$ $U$ 的一组基。
#tab 对于 (b),注意到 $1 in.not U$,根据#exercise_ref(<E-when-vector-list-append-remains-indep>),可得向量组 $z, 3 z^2 - 1, z^3, 5z^4 - 1, 1$ 是线性无关的,进一步地,向量组 $z, 3 z^2 - 1, z^3, 5z^4 - 1, 1$ 是长度恰当($dim Poly_4(FF) = 5$)的线性无关组,因此它是 $Poly_4(FF)$ 的一组基。
@ -233,3 +233,22 @@
#tab 解得 $dim (U inter W) = 0$,即 $U inter W = {0}$。根据“两个子空间的直和”原书1.46),得到 $Poly_4(FF) = U plus.circle W$
]
#exercise_sol(type: "proof", label: "tricky")[
设向量组 $v_1, dots, v_m$ $V$ 中线性无关,$w in V$,证明
$ dim span(v_1 + w, dots, v_m + w) >= m - 1 $
][
$m = 1$ 的情况是平凡的。对于 $m >= 2$,我们注意到以下事实:
- $-v_1 in.not span(v_2, dots, v_m)$
- $v_2, dots, v_m$ 线性无关。
#tab 根据#exercise_ref(<E-when-shared-vec-add-become-dep>) 的逆否命题,我们得到 $v_2 - v_1, dots, v_m - v_1$ 是线性无关的。另一方面,注意到,对于任意 $k in {2, dots, m}$
$ v_k - v_1 = (v_k + w) - (v_1 + w) in span(v_1 + w, dots, v_m + w) $
#tab 综上所述,$v_2 - v_1, dots, v_m - v_1$ $span(v_1 + w, dots, v_m + w)$ 上的一个线性无关组,因此,根据“线性无关组的长度 $<=$ 张成组的长度”原书2.22),我们得到结论 $dim span(v_1 + w, dots, v_m + w) >= m - 1$
]
#note[可以验证,上面结论等号成立,当且仅当存在 $i,j in {1, dots, m}$$i != j$),使得 $w = lambda v_i + mu v_j$,其中 $lambda, mu in FF$,满足 $lambda + mu = -1$]