Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






  • Следствие для однородных систем






    Теорема об эквивалентности

    2 системы эквивалентны, если одна получается из др путём с помощью элементарных преобразований

    Доказательство:

    a`11x1+a`12x2+…a`1nxn=b`1

    … (2’)

    a`m1x1+a`m2x2+…a`mnxn=b`m

    докажем преобразования систем 2 и 2’, полученной из 2 системой элементарного преобразования

    в случае 1 переставив местами i и k вернёмся к первоначальной системе (т к преобразования обратимы)

    аналогично в случае 2 прибавив к i-ому уравнению в 2’ k-е, умноженное на (-c), получим i-ое уравнение системы 2

    Докажем, что любое решение системы 2 является решением 2’

    При 1-ом эл.пр. ур-ия не изменились – изменился порядок

    При 2-ом ур-ия кроме 1-го не изменились=> решение им удовлетворяет

    Т.к. наше решение удовлетворяет i-ому и k-ому уравнениям системы 2, то

    ai1x10+…+ainxn0=bi ak1x10+...+aknxn0=bk

    умножив обе части посл.ур. на с и прибавив к 1-ому, получим тождество с xi=xi0

    в силу отмеченной обратимости эл.пр. любое решение системы 2’ будет решением системы 2


    2.СЛУ. Приведение к ступенчатому виду. Теорема об эквивалентности системы системе в ступенчатом виде. Критерий совместности системы.

    Приведение к ступенчатому виду

    1) Найдем строку, где ai≠ 0 и a1ó ai

    2) каждой строки ai вычтем a1*ai1/a11

    a11x1+a12x2+…+a1nxn=b1

    0 +a22x2+…+a2nxn=b2

    0+ +am2x2+…+amnxn=bm

    3) Применим шаги 1, 2 для системы без 1-го уравнения, и получим такую систему:

    {a11x1+a12x2+…+a1nxn=b1

    {0 +a22x2+…+a2nxn=b2

    {0+0+…+arxn=br+1

    {0+0+…+0=bm

    Теорема об эквивалентности системы системе в ступенчатом виде

    Любая СЛУ эквивалентна системе в ступенчатом виде

    Док-во: указанным способом любая система приводится к ступенчатому виду с сохранением решений

    3.СЛУ. Критерий определенности. Следствие. Следствие для однородных систем.

    Критерий Определённости (r=n)

    Критерий определённости

    СЛУ совместна ó когда эквив ей система в ступенчатом виде не имеет уравнений вида 0=bi≠ 0

    Док-во: =>

    a11x1+a12x2+…+a1nxn=b1

    0…

    arnxn=br=0

    0=br+1=0

    очевидно, что уравнение r имеет решение

    подставляем это решение в пред. уравнение, выбираем произвольное значение для свободных переменных, тогда любое А предыдущее ур-ие имеет решение => система совместна

    a11x1+a12x2+…+a1nxn=b1

    0…a22

    a33

    annxn=bn

    0=br+1=0

    0=bm=0

    Следствие

    Когда r≠ n есть общее и частное решение системы

    3.СЛУ. Критерий определенности. Следствие. Следствие для однородных систем.

    Критерий Определённости (r=n)

    Совместная система является определенной ó r=n (кол-во уравнений совпадает с кол-вом неизвестных)

    Следствие

    Раз r=n => при переходе от ур-ия i к i-1 не может появиться свободных переменных => А ур-ие имеет единственное решение => вся система имеет единственное решение => система называется однородной;

    Следствие для однородных систем

    однородная система всегда совместна => однородная система будет определена ó когда нулевое решение – единственное решение

    4.Множества. Способы задания множеств. Операции над множествами.

    Множество – любая совокупность элементов

    Способы задания множеств

    1) Перечисление элементов

    2) Указание признака {p │ p€N, – простые}

    3) Через предыдущие элементы множества 1€N, если x€N => x+1€N

    Операции над множествами

    1)Пересечение

    A∩ B={x │ x€A и x€B}

    2)Объединение

    AVB={x │ x€A или x€B}

    3)Разность A\(-)B={x │ x€A и x не прин B}

    4)Если АсВ => В\А=не А

    5)(АVВ)∩ С=(АVС)∩ (АVВ)
    5.Отображения. Сюрьекции, инъекции и биекции. Композиция отображений. Теорема об отображении множества самого на себя.

    Отображение – правило, которое ставит в соответствие элементы 1-го множества элементы др множества

    Сюрьекция – если Im(f)=Y, если каждому элементу множества Y соответствует хотя бы 1 элемент множества X

    Инъекция – если f(x1)=f(x2) => x1=x2, если разным элементам множества Х соответствуют разные элементы множества Y

    Пусть Отображение – правило, которое ставит в соответствие элементы 1-го множества элементы др множества

    Пусть f: X→ Y g: Y→ Z сложной функцией (композицией или суперпозицией) называется функция h: X→ Zпо правилу h(x)=g(f(x))

    Теорема об отображении множества самого на себя

    пусть f: X→ X => след утверждения эквивалентны

    f – инъективно f – сюрьективно f – биективно

    Док-во:

    (3→ 1), (3→ 2) – очевидно

    (1, 2→ 3) очевидно по определению

    (1→ 2) – доказать от противного

    Еy Аx f(x)≠ y

    │ Im(f)│ - мощность образа f

    │ Im(f)│ ≥ │ х│ =>

    с др стороны {│ Im(f)│ ≤ │ х│ }

    {│ Im(f)│ ≥ │ х│ } => │ Im(f)│ = │ х│ => (2=1)

    6.Бинарные отношения. Свойства отношений. Отношение эквивалентности. Теорема о разбиении множества и отношении эквивалентности.

    Бинарное отношение – множество упорядоченных пар элементов множества

    Свойства:

    1)Рефлексивность – если всякий элемент множ находится в соотношении с самим собой

    2)Симметричность – если для каждой пары элементов х, у выполнение отношений xRy влечет отношение yRx

    3)Транзитивность – выполнение отношений xRy yRz влечет xRz

    Эквивалентность – R удовлетворяет свойствам 1, 2, 3

    Теорема о разбиении множества и отношениях эквивалентности

    Множество классов эквивалентности по отношению ~ является разбиением множества Х в том смысле, что Х является объединением непересекающихся подмножеств (разбиение обозначается Х(π ~(x))

    Так как x€x, то X=UxXx Если x`∩ х``≠ ○ и х х` x`` то х x` и х х``, откуда в силу транзитивности x` x`` и x` x``, значит различные классы не пересекаются ∆

    7.Принцип математической индукции. Применение.

    х-множ-во с заданным порядком, s – свойство

    Если из того, что S(x0), S(x1), …, S(xn)=> S(xn+1) то сущность натурального ряда сводится к принципу мат инд

    Док-во

    Cnk – кол-во подмножеств мощности k во множестве мощности получаем рекур. формулу

    {x1, x2,..xn}

    Cnk=Cn-1+Cn-1k-1

    Cnk=n! /((n-k)! k!)

    Докажем по индукции

    1)База индукции

    С12=2! /((2-1)! 1!)=2 С31=3 С32=3 С22=1

    2)Предположение индукции

    Предположим, что формула верна для всех n≤ No

    3)Шаг индукции(формула верна для след.)

    Nk+1

    Cn0+1=CNok+CN0k+1=No! /((No-1)! k!) n-1≠ 0

     


    8.Перестановки. Композиция перестановок. Группа перестановок. Мощность группы перестановок (доказательство).

    Перестановка-упорядоч набор чисел 1, 2,..n или биекция на множестве, которая числу iставит в соответствие i-ый элемент из набора

    Композицией перестановок f и g называется перестановка f ◦ g, определенная формулой

    (f ◦ g)(x): = f (g (x)).

    Симметрическая группа –множество перестановок порядка n(с операциями ассоциативность, нейтральный эл, обратимость)

    Мощность группы перестановок

     

     

    Перестановка - упорядоченный набор чисел 1, 2,..т, которая числу i ставит в соответствие i-ый элемент из набора

    Мощность симметрической группы:


    9.Перестановки. Циклическая запись перестановки. Теорема о разложении перестановки в произведение независимых циклов.

    Цикл – произведение более простых перестановок

    Каждую перестановку единственным образом можно записать в виде объединения независимых циклов

    Если α ○ β =β ○ α то они перестановочные π =α 1 α 2…α k = β 1 β 2… β i докажем от противного

    у нас есть 2 перестановки независ. циклов возьмем 1, она лежит в циклах α i и β j

    α i(1)=β j(1), α i2(1)=β j2(1) и т д =>

    цикл α i совпадает с циклом β j аналогично для всех остальных циклов






    © 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
    Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
    Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.