mirror of
https://github.com/szdytom/LADRSolutions.git
synced 2025-10-19 16:30:16 +00:00
2C p9
Signed-off-by: szdytom <szdytom@qq.com>
This commit is contained in:
parent
8c6cfc02e5
commit
fdf272c53d
@ -333,8 +333,8 @@
|
||||
/ 第 $1$ 步: \
|
||||
当 $n=1$ 时,$S=V_1$,显然是 $V$ 的子空间。
|
||||
|
||||
/ 第 $k+1$ 步: \
|
||||
假设当 $n=k$ 时,结论成立,即 $V_1 inter dots inter V_k$ 是 $V$ 的子空间。又因为 $V_(k+1)$ 是 $V$ 的子空间,由@E-inter-of-subspace-is-subspace 可知,$(V_1 inter dots inter V_k) inter V_(k+1)$ 也是 $V$ 的子空间。由此,我们证明了当 $n=k+1$ 时,结论也成立。
|
||||
/ 第 $k$ 步: \
|
||||
假设当 $n = k - 1$ 时,结论成立,即 $V_1 inter dots inter V_(k - 1)$ 是 $V$ 的子空间。又因为 $V_k$ 是 $V$ 的子空间,由@E-inter-of-subspace-is-subspace 可知,$(V_1 inter dots inter V_(k - 1)) inter V_k$ 也是 $V$ 的子空间。由此,我们证明了当 $n = k$ 时,结论也成立。
|
||||
|
||||
#tab 综上所述,$V$ 的任意一族子空间的交集是 $V$ 的子空间。
|
||||
]
|
||||
|
@ -59,7 +59,7 @@
|
||||
#tab 由此可得 $a = b = c = d = 0$,因此 $z - 6, z^2 - 6z, z^3 - 6z^2, z^4 - 6z^3$ 是线性无关的。
|
||||
|
||||
#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 $z |-> z in.not U$,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 代入 $z=6$,立即可以验证 $z - 6, z^2 - 6z, z^3 - 6z^2, z^4 - 6z^3 in U$,根据长度恰当的线性无关组是基(原书2.38),我们得出 $z - 6, z^2 - 6z, z^3 - 6z^2, z^4 - 6z^3$ 是 $U$ 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 $z - 6, z^2 - 6z, z^3 - 6z^2, z^4 - 6z^3, 1$ 是线性无关的,进一步地,向量组 $z - 6, z^2 - 6z, z^3 - 6z^2, z^4 - 6z^3, 1$ 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。
|
||||
@ -178,7 +178,7 @@
|
||||
#tab 分别代入 $z = 2$、$z = 5$ 和 $z = 6$,可以验证 $1, z^3 - 13 z^2 + 52z, z^4 - 117 z^2 + 616z in U$,根据长度恰当的线性无关组是基(原书2.38),我们得出 $1, z^3 - 13 z^2 + 52z, z^4 - 117 z^2 + 616z$ 是 $U$ 的一组基。
|
||||
|
||||
#tab 对于 (b),注意到 $(z - 2)(z - 5) in.not U$,根据#exercise_ref(<E-when-vector-list-append-remains-indep>),可得向量组 $1, z^3 - 13 z^2 + 52z, z^4 - 117 z^2 + 616z, (z - 2)(z - 5)$ 是线性无关的。进一步地,注意到该向量组中的多项式均满足在 $z = 2$ 处的取值与在 $z = 5$ 处的取值相等,故
|
||||
|
||||
|
||||
$ z^2 in.not span(1, z^3 - 13 z^2 + 52z, z^4 - 117 z^2 + 616z, (z - 2)(z - 5)) $
|
||||
|
||||
#tab 所以,向量组 $1, z^3 - 13 z^2 + 52z, z^4 - 117 z^2 + 616z, (z - 2)(z - 5), z^2$ 是线性无关的,作为长度恰当($dim Poly_4(FF) = 5$)的线性无关组,它是 $Poly_4(FF)$ 的一组基。
|
||||
@ -252,3 +252,17 @@
|
||||
]
|
||||
|
||||
#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 $lambda + mu = -1$。]
|
||||
|
||||
#exercise_sol(type: "proof")[
|
||||
设 $m$ 是正整数,$p_0, dots, p_m in Poly(FF)$,其中 $p_k$ 的次数为 $k$,证明: $p_0, dots, p_m$ 是 $Poly_m (FF)$ 的基。
|
||||
][
|
||||
我们首先论证:对于任意自然数 $m$,$p_0, dots, p_m$ 是线性无关的。我们关于 $m$ 使用数学归纳法。
|
||||
|
||||
/ 第 $0$ 步: \
|
||||
当 $m = 0$ 时,根据#exercise_ref(<E-when-1-or-2-vectors-indep>),向量组 $p_0$ 是线性无关的。
|
||||
|
||||
/ 第 $k$ 步: \
|
||||
假设向量组 $p_0, dots, p_(k - 1)$ 是线性无关的。根据多项式系数的唯一性,$k$ 次多项式 $p_k in.not span(p_0, dots, p_(k-1))$,于是根据#exercise_ref(<E-when-vector-list-append-remains-indep>),向量组 $p_0, dots, p_k$ 是线性无关的。
|
||||
|
||||
#tab 综上所述,对于任意自然数 $m$,向量组 $p_0, dots, p_m$ 是线性无关的。注意到对于任意正整数 $m$,$Poly_m (FF) = m + 1$,根据长度恰当的线性无关组是基(原书2.38),$p_0, dots, p_m$ 是 $Poly_m (FF)$ 的基。
|
||||
]
|
||||
|
Loading…
x
Reference in New Issue
Block a user