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,將其分別扩充为v1的基和v2的基。
刘教授站在一旁,暗暗点头。
“基本功很扎实,直觉好敏锐,第一步就避开了最大的陷阱。”
第二步:证明线性无关。
这是整道题最难啃的骨头。
李东没有陷入繁琐的死算,而是直指本质:他设出b组和c组向量的线性组合等於0
的方程,巧妙地一移项:等式左边全属於v1,右边全属於v2,那它们自然都属於交集v1nv2。
接著代入第一步的交集基底,利用已知基向量的线性无关性,三两步就反推出所有的组合係数必须全为0。
乾净利落地证明了b组和c组向量合併后,依然线性无关!
第三步:构造补空间w。
既然前面的β组和y组向量合併后依然线性无关,那就再用一次扩基定理,把它们连同交空间的基一起,扩充为整个空间v的一组基!
李东在黑板上圈出了β组和y组的向量,再给每一对β—i和y—i都加上了加號,圈出扩基时最后补充的那组全新η向量。
“令这组b—i+y—i的组合向量,和新增的η向量,共同生成的子空间为w。”
隨后,就是几行简明的维度计算。
无论是v1还是v2,它们的维数加上w的维数,刚好都等於总维数n,且与w的交集均为零空间。
故v=v1⊕w=v2⊕w。
满足条件的子空间w存在,证毕!
“叮铃铃。”
几乎就在李东落下最后一个字的同时,下课铃声响起了。
刘若传教授站在原地,仔细的看了一遍黑板上的证明过程,然后转头看向李东。
“很不错。”
这三个字,对於一个本科新生来说,是莫大的肯定。
此时,台下的那些顶级学霸们都看来傻眼了。
黑板上的证明,哪怕有些超前的概念他们还没完全学过,但凭藉著变態的逻辑推导能力,他们已经看出了门道。
王浩坐在座位上,看著黑板,最终无的嘆了口气————
李东听到下课铃声,隨手放下了粉笔。
“李东,你確实理解得很透彻。”
刘教授笑著问道。
“那你觉得,这道题的难点在哪呢?”
刘教授的本意,是想借李东的口把题目的陷阱说出来,给台下那些还没完全转过弯的学生理一理思路。
然而,李东却摇了摇头,非常诚恳的说。
“这题————没啥难点。”
刘教授一愣。
“误?”
台下的同学们也是齐刷刷翻了个白眼。
好傢伙,你这是不装了,摊牌了是吧?
李东是真没觉得这题难,不过为了回应刘教授,他想了想,补充了一句。
“刚才这题,確实不难。”
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