From c93b7043ee37e943899c118bd9f30b40b8bc3d84 Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: szdytom Date: Wed, 13 Aug 2025 23:16:48 +0800 Subject: [PATCH] 3B 29 Signed-off-by: szdytom --- sections/3B.typ | 20 +++++++++++++++----- 1 file changed, 15 insertions(+), 5 deletions(-) diff --git a/sections/3B.typ b/sections/3B.typ index 96a3b59..df4d390 100644 --- a/sections/3B.typ +++ b/sections/3B.typ @@ -497,9 +497,9 @@ #let vd = $v_Delta$ #tab 令 $vd = v - sum_(k = 1)^m c_k v_k$,则 $S vd = 0$,即 $vd in null S subset.eq null T$,故 $T vd = 0$,即 - $ T v &= T (sum_(k = 1)^m c_k v_k) \ - &= E (sum_(k = 1)^m c_k w_k) \ - &= E S v $ + $ T v = T (sum_(k = 1)^m c_k v_k) + = E (sum_(k = 1)^m c_k w_k) + = E S v $ #tab 这说明 $T = E S$。 @@ -544,12 +544,12 @@ #tab 即 $null P inter range P = {0}$。因此,根据“两个子空间的直和”(原书1.46),得 $V = null P plus.circle range P$。 ] -#exercise_sol(type: "proof")[ +#exercise_sol(type: "proof", label: "tricky", ref: )[ 设 $D in LinearMap(Poly(RR))$,满足对于任意非常数多项式 $p in Poly(RR)$,都有 $deg D p = (deg p) - 1$。证明:$D$ 是满射。 #note[上面的记号 $D$ 是用来让你想起微分映射#footnote[注意,微分映射是满足题设条件的映射,但并非满足题设条件的映射就一定是微分映射。],它将多项式 $p$ 映射到其导数 $p'$。] ][ - 对于 $k in NN^+$,令 $p_k in Poly(RR)$ 为 $z -> z^k$,以及 $q_(k - 1) = D p_k$。于是 $deg p_k = k$,故 $deg q_k = deg q_(k + 1) - 1 = k$。设 $r in Poly(RR)$,使得 $deg r = m$,故 $r in Poly_m (RR)$。 + 对于 $k in NN^+$,令 $p_k in Poly(RR)$ 为 $z |-> z^k$,以及 $q_(k - 1) = D p_k$。于是 $deg p_k = k$,故 $deg q_k = deg q_(k + 1) - 1 = k$。设 $r in Poly(RR)$,使得 $deg r = m$,故 $r in Poly_m (RR)$。 #tab 根据#exercise_ref(),$q_0, dots, q_m$ 是 $Poly_m (RR)$ 的一组基。故存在 $a_0, dots, a_m in RR$,使得 @@ -557,3 +557,13 @@ #tab 这说明 $r$ 可以被 $sum_(k = 0)^m a_k p_(k + 1) in Poly(RR)$ 映射到,因此 $D$ 是满射。 ] + +#exercise_sol(type: "proof")[ + 设 $p in Poly(RR)$。证明:存在多项式 $q in Poly(RR)$,使得 $5 q'' + 3q' = p$。 + + #note[这道题不一定要用线性代数,但是线性代数的解答更有趣。] +][ + 令 $Poly(RR)$ 上的映射 $T$ 为 $p |-> 5p'' + 3p'$,容易验证 $T$ 为线性映射,且对于任意 $p in Poly(RR)$,$deg T p = deg p - 1$。于是,根据@E-Poly-lower-const-degree-surj,$T$ 是满射。 + + #tab 这说明,对于任意 $p in Poly(RR)$,都存在$q in Poly(RR)$,使得 $T q = p$,即 $5 q'' + 3q' = p$。 +]