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【數(shù)學(xué)基礎(chǔ)128】每天三道題(數(shù)學(xué)分析+解析幾何+線性代數(shù))

2021-05-23 10:18 作者:躺坑老碧的學(xué)習(xí)瞎記  | 我要投稿

預(yù)備知識(shí):

  1. 【菲赫金哥爾茨微積分學(xué)教程精讀筆記Ep40】數(shù)列性質(zhì)一小波攻勢(shì)中的預(yù)備定理2:有界數(shù)列乘以無(wú)窮小的積還是無(wú)窮??;

  2. 夾逼準(zhǔn)則:若三個(gè)數(shù)列{xn},{yn},{zn}從某項(xiàng)開(kāi)始成立xn<=yn<=zn,n>n0,且lim xn =lim zn=a,則lim yn=a;

  3. 定義:設(shè)f(x)=anx^n+an-1x^(n-1)+……+a1x+a0,如果an≠0,那么稱anx^n是f(x)的首項(xiàng),稱n是f(x)的次數(shù),記作deg f(x)或deg f.

參考資料:

  1. 《數(shù)學(xué)分析》(陳紀(jì)修 於崇華 金路)

  2. 《解析幾何》(呂林根 許子道?編)

  3. 《高等代數(shù)——大學(xué)高等代數(shù)課程創(chuàng)新教材》(丘維聲 著)

數(shù)學(xué)分析——

例題(來(lái)自《數(shù)學(xué)分析(陳紀(jì)修?於崇華?金路)》)——

按定義證明下列數(shù)列是無(wú)窮小量——

  1. {3^n/n!};

  2. {n!/n^n};

  3. {1/n-1/(n+1)+1/(n+2)-…+[(-1)^n]/(2n)}.

證:

  1. 注意到從n>=6開(kāi)始,之后每一個(gè)因數(shù)都小于1/2——

    1. 3^n/n!

      =(3^5/5!)[3^(n-5)/(6*7*……*n)]

      <(3^5/5!)[3^(n-5)/6^(n-5)]

      =(3^5/5!)*[(1/2)^(n-5)];

    2. 3^5/5!是一個(gè)常數(shù),lim(1/2)^(n-5)=0,由預(yù)備知識(shí)1:{3^n/n!}為無(wú)窮小量。

  2. 注意到每個(gè)因數(shù)都不大于1——

    1. 0

      <n!/n^n

      =(1/n)(2/n)……(n/n)

      <1/n;

    2. lim 1/n=0,由夾逼準(zhǔn)則:{n!/n^n}為無(wú)窮小量。

  3. 從第一項(xiàng)開(kāi)始兩兩合并看,注意到合并的每一項(xiàng)都大于0,從第二項(xiàng)開(kāi)始兩兩合并成,注意到合并的每一項(xiàng)都小于0——

    1. 0

      <[1/n-1/(n+1)]+[1/(n+2)-1/(n+3)]……

      =1/n+[-1/(n+1)+1/(n+2)]+……

      <1/n;

    2. lim 1/n=0,由夾逼準(zhǔn)則:{1/n-1/(n+1)+1/(n+2)-…+[(-1)^n]/(2n)}為無(wú)窮小量。


解析幾何——

例題(來(lái)自《解析幾何(呂林根 許子道?編)》)——

在三角形ABC中,設(shè)AB=e1,AC=e2.設(shè)D,E是邊BC的三等分點(diǎn),將向量AD,AE分解為e1e2的線性組合.

解:

  1. D,E是邊BC的三等分點(diǎn),即BD=BC/3=(AC-AB)/3=(e2-e1)/3,BE=2BC/3=2(AC-AB)/3=2(e2-e1)/3;

  2. AD=AB+BD=e1+(e2-e1)/3=(2e1+e2)/3,

    AE=AB+BE=e1+2(e2-e1)/3=(e1+2e2)/3.


高等代數(shù)——

例題(來(lái)自《高等代數(shù)——大學(xué)高等代數(shù)課程創(chuàng)新教材(丘維聲 著)》)——

(命題)設(shè)f(x),g(x)∈K[x],則

deg(f±g)<=max{deg f,deg g},

deg(fg)=deg f+deg g.

證:

  1. 如果f=0或g=0,那么上二式顯然成立;

  2. 若f≠0且g≠0,則

    1. f(x)=a0+a1x+……+anx^n,an≠0,deg f=n;

    2. g(x)=b0+b1x+……+bmx^m,bm≠0,deg g=m;

    3. 不妨設(shè)n>=m,則f(x)±g(x)=(a0±b0)+……+(am±bm)x^m+……+anx^n,因此

      deg(f±g)<=n=max{deg f,deg g}

    4. 因?yàn)閍n≠0,bm≠0,則anbm≠0,故而anbmx^(n+m)是f(x)g(x)的首項(xiàng),從而

      deg(fg)=n+m=deg f+deg g.






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