Katera od naslednjih trditev je resnična / napačna? (i) R 2 ima neskončno veliko ne-ničelnih, pravih vektorskih podsklopov. (ii) Vsak sistem homogenih linearnih enačb ima ničelno rešitev.

Katera od naslednjih trditev je resnična / napačna? (i) R 2 ima neskončno veliko ne-ničelnih, pravih vektorskih podsklopov. (ii) Vsak sistem homogenih linearnih enačb ima ničelno rešitev.
Anonim

Odgovor:

# #

# "(i) Res." #

# "(ii) False."

Pojasnilo:

# #

# "Dokazi." #

# "(i) Ustvarimo lahko takšen nabor podprostorov:" #

# "1)" za vse r v RR, "let:" qquad quad V_r = (x, r x) v RR ^ 2. #

# "Geometrično," V_r "je črta, ki poteka skozi izvor" RR ^ 2 "," nagiba ".

# "2) Preverili bomo, ali te podprostori upravičujejo trditev (i)." #

# "3) Jasno:" qquad qquad qquad qquad qquad V_r sube RR ^ 2. #

# "4) Preverite, ali:" qquad qquad V_r "je pravi podprostor" RR ^ 2 ". #

# "Pustiti:" q u, v v V_r, alfa, beta v RR. qquad qquad qquad quad "Preveri, da:" quad alfa u + v v V_r. #

# u, v v V_r rArr u = (x_1, r x_1), v = (x_2, r x_2); "za nekatere" x_1, x_2 v RR #

#qquad qquad:. qqad kvadrat alfa u + v v = alfa (x_1, r x_1) + beta (x_2, r x_2) #

q (kv_1, rx_1) + (x_2, r x_2) # # (x_2, r x_1) + t

alfa x_1, alfa r x_1) + (beta x_2, r x_2) # (# xx1, qqad qqad qquad qquad qqad

alfa x_1 + beta x_2, alfa r x_1 + rx_2) # # qquad qquad qquad qquad

alfa x_1 + beta x_2, r (alfa x_1 + beta x_2)) # # qquad qquad qquad qquad

# qquad qquad (x_3, r x_3) v V_r; xx1 "beta" x_2. #

# "Torej:" qquad qquadu, v v Vr, alfa, beta v RR quad rArr quad alfa u + v v V_r. #

# "Torej:" qquad qquad qquad qquad qquad quad V_r "je podprostor" R ^ 2 ". #

# "Če želite videti, da je" V_r t

qquad qquad qquad qquad (1, r) v V_r, "in" (1, r) ne (0, 0).

# "Da bi videli, da je" V_r je pravilno, "upoštevajte, da" (1, r + 1)! V V_r: #

# (1, r + 1) v V_r rArr "(z konstrukcijo" V_r ")" quad r = cdot 1 = r + 1 #

rqr r = r + 1, "očitno nemogoče". #

# "Torej:" qquad qquad qqad V_r "je ne-nič, pravilen podprostor" R ^ 2. qquad (1) #

# 5) Sedaj pokažite, da je neskončno veliko takšnih podprostorjev. #

# "Pustiti:" qquad r, s v RR. qquad qquad qquad quad "Pokazali bomo:" qquad r ne s rArr V_r ne V_s. #

# "Po definiciji:" quad (1, r) = (1, r cdot 1) v V_r; (1, s) = (1, s cdot 1) v V_s. #

# "Jasno:" qquad qquad qquad qquad r ne s rArr (1, r) ne (1, s). #

# "Tako:" qquad qquad qquad qquad qquad r ne s rArr V_r ne V_s. #

# "Torej vsak" r v RR "ustvari ločen podprostor" V_r. #

# "To skupaj z (1) daje:" #

# "Družina podprostorov:" r v RR "je neskončna družina" #

# "ne-ničelnih, ustreznih podprostorjev" RR ^ 2. qquad qquad qquad qquad qquad qquad qquad qqad kvadratno število

# "(ii) To je dejansko preprosto. Če je sistem kvadraten, in" #.

# "matrika koeficientov sistema v obrnljivi obliki, bo le" # #

# "ničelna rešitev." #

# "Recimo:" qquad qquad quad A "je kvadratna inverzna matrika." #

# "Upoštevajte homogeni sistem:" #

qqad qquad qquad qquad qqad qquad qquad qqad Aq = 0. #

# "Torej, kot je" A t

cdot A x = A ^ {- 1} cdot 0, qquad qquad qquad qquad qquad #

#qquad qquad I x = 0. #

#qquad qquad x = 0. #

# "Torej homogeni sistem" A x = 0, "nima" #

# "Ničelna rešitev." qquad qquad qquad qquad qquad qquad