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线性代数思考题

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我们知道,实数集——所有实数构成的集合——可以看作一个向量空间:把向量加定义为数字相加,标量乘定义为数字相乘。
按定义,一个向量空间的维度是基(Basis)(集合)的元素个数/势
按定义,一个系统/族B当且仅当被称作向量空间V的“基”,当B同时满足以下两个条件:
1)B线性独立
2)Span(B)=V
易知当把实数R看作 实数 - 向量空间 时——标量元素同样来自实数集——它的维度是1。
当把实数R看作 有理数 - 向量空间 时——标量元素来自有理数集,
问题1:它的维度是多少?
问题2:如何构建R的基?


IP属地:荷兰1楼2015-12-05 03:13回复
    dimension:1
    basis:{1}
    猜的


    IP属地:浙江2楼2015-12-05 03:38
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      我擦你学的这些玩意儿也太鸡巴难了吧。
      不过这个和人大的自招题风格倒是挺像的


      3楼2015-12-05 08:24
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        大概是无限维的(?)


        来自iPhone客户端4楼2015-12-05 08:30
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          要翻成英文我说不定能解,只是说不定,10%概率……
          我很好奇你专业是啥,至少在美帝那里线性代数也是偏应用的,有些别的要线代作基础的课倒是会挖的深一点


          IP属地:广东5楼2015-12-05 15:38
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            @LunaPlena 那我试着用德语直译成英语试试:Let R be the set of real numbers, Q=(Q,+,•) the Field of rational number. We can view R as a vector space with normal/common addition as vector addition, commen multiplication as skalar multipliacation. The question is, which dimension has the Q-Vector Space R? How to construct this Basis?


            IP属地:荷兰来自iPhone客户端6楼2015-12-05 16:21
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              我理解的意思是,从实数集中选出一组基(即一组实数),它们可以展成整个实数空间,其中数乘要求是乘有理数


              7楼2015-12-05 18:11
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                首先基的数目不可能是有限的,如果是有限的,其张成的空间将是有限个可数集的笛卡尔积,仍然是可数集,因此不可能表示整个实数集。
                那么可数集行不行?599提出用10^k来做基,虽然是线性相关的,但是确实可以表示整体实数集。因此基底应该是一个可数集。事实上,如果限制数乘为0~9的数码,这组基就是线性无关的。


                8楼2015-12-05 19:39
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                  另外线性组合(linear combination)只在加数有限的前提下有定义 - 至少我接触的版本是这样的。。


                  IP属地:荷兰来自iPhone客户端9楼2015-12-05 21:36
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                    可数个可数集的笛卡尔积是不可数集,用幂集的写法就是N^N(连续统是C=2^N)。
                    对于无穷维空间(比如我选了可数个实数作为基底),其每个元素的表示必然是极限的形式。因此通过10^k虽然无法完全等同根2,却可以通过极限逼近它。在一个完备空间中,任何收敛列的极限都是空间中的元素。
                    又比如连续函数空间,这是个无穷维空间,其势为C,通过傅里叶级数展开可以表达所有连续函数,这里的基底显然也是可数个的。


                    10楼2015-12-06 10:27
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                      和原问题相关的问题的一个通俗表达:我们可否仅通过对有理数作四则运算来造出实数/和实数等势的集合(答案显然是否定的);


                      IP属地:荷兰来自iPhone客户端11楼2015-12-06 21:57
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                        辅助命题:证明:{log_2(p),p素数}在Q上线性独立;


                        IP属地:荷兰来自iPhone客户端12楼2015-12-10 03:43
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                          你问的是一个抽象代数问题。依题设,以Q作为标量,则任意x属于R,span(x)= Qx := {x*q,q属于Q}


                          IP属地:北京来自iPhone客户端13楼2016-01-24 00:33
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                            此时,给定y属于R,x,y线性独立等价于y不属于Qx,即不存在q0使得y=q0*x。问题转化为R\Q的代数结构问题


                            IP属地:北京来自iPhone客户端14楼2016-01-24 00:36
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                              此时考虑超越数t不属于Q,1,t……t^n……线性无关。这样看来,至少是可数维的(我直觉应该是不可数维的


                              IP属地:北京来自iPhone客户端15楼2016-01-24 01:13
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