Quines de les següents afirmacions són veritables / falses? (i) R² té infinits subespais vectorials propis de zero (ii) Cada sistema d'equacions lineals homogènies té una solució no nul·la.

Quines de les següents afirmacions són veritables / falses? (i) R² té infinits subespais vectorials propis de zero (ii) Cada sistema d'equacions lineals homogènies té una solució no nul·la.
Anonim

Resposta:

# #

# "(i) cert." #

# "(ii) fals".

Explicació:

# #

# "Proves". #

# "(i) Podem construir un conjunt de subespais:" #

# "1)" tot r a RR, "let:" ququad quad V_r = (x, r x) a RR ^ 2. #

# "Geomètricament", V_r "és la línia a través de l'origen de" RR ^ 2, "de pendent" r.

# "2) Comprobarem que aquests subespais justifiquin l’afirmació (i)". #

# "3) Clarament:" quadquadquadquadquadquadquadquadququad V_r sube RR ^ 2. #

# "4) Comproveu que:" quadquad V_r "és un subespai adequat de" RR ^ 2. #

# "Deixeu:" quad u, v en V_r, alfa, beta en RR. quadquadquad quad "Verifiqueu que:" quad o + beta v en V_r. #

# u, v a V_r rArr u = (x_1, r x_1), v = (x_2, r x_2); "per a alguns" x_1, x_2 en RR #

#quadquadquadquad:. quad quad u u v beta v = (x_1, r x_1) + beta (x_2, r x_2) #

#quadquququququququququququququququququququququququququququququququaducaradaquadrepaix (x_1, rx_1) + beta (x_2, rx_2) #

#quadquququququququququququququququququququququququququququququququaducarquad = x x 1, al r x_1 + (x x 2, beta r x 2) #

#quadquququququququququququququququququququququququququququququququaducarquad = x x1 + beta x_2, r x_1 + beta r x_2

#quadquququququququququququququququququququququququququququququququaducatquad = x x1 + beta x_2, r (xx1 + beta x_2) #

#quadququququadquadquadadquadquadreplegada quad = (x_3, rx_3) a V_r; quad "amb" x_3 = x x 1 + beta x_2. #

# "Així:" Quad Quad Quadu, V a V, R, Alfa, En RR Quad Quatre Alfa + V beta V a r. #

# "Així:" Quad Quad Quad Quad Quad Quad Quatre V "És un subespai de" RR ^ 2. #

# "Per veure que" V_r "no és zero, tingueu en compte que:" #

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

# "Per veure que" V_r "és correcte", "observeu que" (1, r + 1)! A V_r: #

# (1, r + 1) a V_r rArr "(per construcció de" V_r ")" quad r

#quadququququadquadquadquadquadquadrrrr = r + 1, "clarament impossible". #

# "Així:" Quadquadquadquad V_r "és un subespai propi de" zero "de RR ^ 2. quad quad (1) #

# "5) Ara mostra que hi ha infinitat de subespais" "V_r. #

# "Deixa:" Quad Quad, S a RR. quadquadquad quad "Hem de mostrar:" quad r s s Arr V_r o V_s. #

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

# "Clarament:" quad quad quad quad qquad r s sr (1, r) ne (1, s). #

# "Així:" Quad Quad Quad Ququad Quad Quad R Es S Arr V V o S. #

# "Així, cadascun" r a RR "produeix un subespai diferent" V_r. #

# "Això, juntament amb (1), dóna:" #

# "La família de subespais:" en RR, "és una família infinita".

# "de subespais propis de" zero ", RR ^ 2. quad quad qquad quad qquad qquad qquad qquad qquad qquad qquad qquad qquad qquad qquad qquad qquad qquad

# "(ii) Això és realment fàcil. Si el sistema és quadrat i el" # "

# "matriu de coeficients del sistema invertible, només hi haurà" #

# "la solució zero". #

# "Suposem:" quad quad quad A "és una matriu quadrada, invertible." #

# "Penseu en el sistema homogeni:" #

#quadquququququququququququququququququququququququququququququququququququququququad Ax = 0. #

# "Per tant, com" A "és invertible:" #

#quad ququququad qquad qquad qquad qquad A ^ {- 1} cd A x = A ^ {- 1} cd 0. #

#quadquadquad quadquad:. qquad quad quad quad I x = 0. #

#quadquadquad quadquad:. quad quad quad quad x = 0. #

# "Així, el sistema homogeni" A x = 0, "no té"

# "solució diferent de zero". quad qquad qquad qquad qquad qquad qquad qquad qquad quad qquad qquad qquad qquad qquad qquad qquad qquad qquad qquad