Hvilke av de følgende setningene er sanne / falske? Begrunn svaret ditt. (i) R2 har uendelig mange ikke-null, riktige vektorgrupper. (ii) Hvert system med homogene lineære ligninger har en nullstilling.

Hvilke av de følgende setningene er sanne / falske? Begrunn svaret ditt. (i) R2 har uendelig mange ikke-null, riktige vektorgrupper. (ii) Hvert system med homogene lineære ligninger har en nullstilling.
Anonim

Svar:

# #

# "(i) True." #

# "(ii) False." #

Forklaring:

# #

# "Bevis." #

# "(i) Vi kan konstruere et slikt sett av underrom:" #

# "1)" forall r i RR, "la:" qquad quad V_r = (x, r x) i RR ^ 2. #

# "Geometrisk," V_r "er linjen gjennom opprinnelsen til" RR ^ 2, "av skråningen ". # #

# "2) Vi vil kontrollere at disse delene begrunner påstanden (i)." #

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

# "4) Kontroller at:" qquad qquad V_r "er et riktig underrom av" RR ^ 2. #

# "La:" qquad du, v i V_r, alpha, beta i RR. qquad qquad qquad quad "Bekreft at:" quad alpha u + beta v i V_r. #

# u, v i V_r rArr u = (x_1, rx_1), v = (x_2, r x_2); "for noen" x_1, x_2 i RR #

# qquad qquad qquad:. qquad quad alfa u + beta v = alpha (x_1, rx_1) + beta (x_2, r x_2) #

xquad qquad qquad qquad qquad qquad quad = alpha (x_1, rx_1) + beta (x_2, r x_2) #

# qquad qquad qquad qquad qquad qquad quad = (alpha x_1, alpha r x_1) + (beta x_2, beta r x_2) #

# qquad qquad qquad qquad qquad qquad quad = (alpha x_1 + beta x_2, alpha r x_1 + beta r x_2) #

xquad qquad qquad quad = (alpha x_1 + beta x_2, r (alpha x_1 + beta x_2)) #

# qquad qquad qquad qquad qquad quad quad = (x_3, r x_3) i V_r; qquad "med" x_3 = alpha x_1 + beta x_2. #

# "Så:" qquad qquad qquadu, v i V_r, alpha, beta i RR quad rArr quad alpha u + beta v i V_r. #

# "Således:" qquad qquad qquad qquad qquad qquad quad V_r "er et underrom av" RR ^ 2. #

# "For å se at" V_r "er null, merk at:" #

(1, r) i V_r, "og" (1, r) ne (0, 0). # # ###############################################

# "For å se at" V_r "er riktig," "merk at" (1, r + 1)! I V_r: #

# (1, r + 1) i V_r rArr "(ved konstruksjon av" V_r ")" quad r cdot 1 = r + 1 #

# qquad qquad qquad qquad qquad rArr r = r + 1, "klart umulig." #

# "Således:" qquad qquad qquad V_r "er et ikke-nøyaktig, riktig underrom av" RR ^ 2. qquad qquad qquad (1) #

# "5) Vis nå at det er uendelig mange slike underrom" V_r. #

# "La:" qquad qquad r, s i RR. qquad qquad qquad quad "Vi vil vise:" qquad r ne s rArr V_r ne V_s. #

# "Per definisjon:" quad (1, r) = (1, r cdot 1) i V_r; (1, s) = (1, s cdot 1) i V_s. #

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

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

# "Så hver" r i RR "produserer et distinkt underrom" V_r. #

# "Dette, sammen med (1), gir:" #

# "Familien til underrom:" i RR, "er en uendelig familie" #

# "av ikke-null, riktige underrom av" RR ^ 2. qquad qquad qquad qquad qquad qquad qquad qquad qquad qquad square #

# "(ii) Dette er faktisk enkelt. Hvis systemet er firkantet, og" #

# "koeffisientmatrise av systemet i invertible, vil det bare være" #

# "nullløsningen." #

# "Anta:" qquad qquad quad A "er en firkantet, inverterbar matrise." #

# "Vurder det homogene systemet:" #

# xquad qquad qquad qquad qquad qquad qquad qquad qquad qquad A x = 0. #

# "Således som" A "er inverterbar:" #

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

# qquad qquad qquad qquad:. qquad qquad qquad qquad I x = 0. #

# qquad qquad qquad qquad:. qquad qquad qquad qquad x = 0. #

# "Således har det homogene systemet" A x = 0, "ikke en" # #

# "ikke-null løsning." qquad qquad qquad qquad qquad qquad qquad qquad qquad qquad qquad qquad qquad qquad qquad square #