Теорема. Неравенства одинакового смысла с положительными частями можно почленно умножать.
Доказательство. Пусть а > b и с > d, причем числа а, b, с и d положительны. Докажем, что aс > bd.
Умножив неравенство а > b почленно на положительное число с, получим ас > bc. Умножив затем неравенство с > d почленно на положительное число b, получим bc > bd. Теперь имеем: ас > bc, a bc > bd. Но тогда по второму основному свойству неравенств (§ 10) должно быть ас > bd.
Аналогично может быть рассмотрен случай, когда a < b и c < d.
Примеры:
Следствие 1. Если а > b, причем числа а и b положительны, то для любого натурального п
аn > bn.
Действительно, умножая почленно неравенство а > b само на себя, получим а2 > b2. Умножая затем почленно полученное неравенство на исходное неравенство а > b, получим а3 > b3 и т. д.
Следствие 2. Если числа а и b положительны и
аn > bn (1)
(п — натуральное число), то а > b.
Действительно, возможен один из трех случаев: а = b, a < b и а > b. Если а = b, то аn = bn. При а < b мы имели бы b > а, и потому по следствию 1 bn > аn . И то и другое противоречит неравенству (1). Остается признать, что а > b.
Пример. Определить, какое число больше: √5 + √6 или √3 + √8 .
Необходимо выбрать такие выражения, которые в результате вычисления дают нечётное число. Для этого применяем правила: 1) присложении двух нечётных чисел получаем чётное письмо 2)при сложении двух чётных чисел получаем чётное число 3) при умножении на чётное число получаем чётное число. 4) при вычитании из нечётного числа нечётного получаем чётное 5)при сложении чётного и нечётного числа получаем нечётное число, которое при делении на 2 даст остаток 1 ,(то, что нужно!). 6) При вычитании из чётного числа нечётного (или из нечётного вычитаем чётное) получаем нечётное (то, что нужно!). 7) При умножении нечётного числа на нечётное получаем нечётное (то, что надо!) Тогда из всех выражений надо выписать 2573+48686 (одно число нечётное, другое чётное) 6549-3582 357*985
Основанием линейного множества является наличие скаляра, который может быть представлен как целыми, так и вещественными числами
Множество многочленов степени не является линейным пространством, так как сумма таких многочленов может оказаться многочленом меньшей степени, не принадлежащим рассматриваемому множеству
Собственно, возьмем вещественные числа произвольные
2.4, -6.1, 3.0
Тогда, суммируя, получаем:
Видно, что степень меняется, она может как и падать так и возрастать, исходя из степенй, что и понятно
Опять же ограничение пространства определяется каким-то числом, например 2, если степень многочлена больше, чем 2 , то это не линейное
А если исходить из общего определения, то понятно, что может попасться число большее, чем n,вот поэтому и :
Множество многочленов степени не является линейным пространством, так как сумма таких многочленов может оказаться многочленом меньшей степени, не принадлежащим рассматриваемому множеству
ЛИНЕЙНЫЕ УРАВНЕНИЯ И НЕРАВЕНСТВА I
§ 12 Почленное умножение неравенств
Теорема. Неравенства одинакового смысла с положительными частями можно почленно умножать.
Доказательство. Пусть а > b и с > d, причем числа а, b, с и d положительны. Докажем, что aс > bd.
Умножив неравенство а > b почленно на положительное число с, получим ас > bc. Умножив затем неравенство с > d почленно на положительное число b, получим bc > bd. Теперь имеем: ас > bc, a bc > bd. Но тогда по второму основному свойству неравенств (§ 10) должно быть ас > bd.
Аналогично может быть рассмотрен случай, когда a < b и c < d.
Примеры:
Следствие 1. Если а > b, причем числа а и b положительны, то для любого натурального п
аn > bn.
Действительно, умножая почленно неравенство а > b само на себя, получим а2 > b2. Умножая затем почленно полученное неравенство на исходное неравенство а > b, получим а3 > b3 и т. д.
Следствие 2. Если числа а и b положительны и
аn > bn (1)
(п — натуральное число), то а > b.
Действительно, возможен один из трех случаев: а = b, a < b и а > b.
Если а = b, то аn = bn.
При а < b мы имели бы b > а, и потому по следствию 1 bn > аn . И то и другое противоречит неравенству (1).
Остается признать, что а > b.
Пример. Определить, какое число больше: √5 + √6 или √3 + √8 .
Возвысим оба числа в квадрат:
(√5 + √6 )2 = 5 + 2√30 + 6 = 11 + 2√30 ;
(√3 + √8 )2 = 3 + 2√24 + 8 = 11 + 2√24
Квадрат первого числа больше квадрата второго числа. Так как эти числа положительны, то по следствию 2
√5 + √6 > √3 + √8 :
Упражнения
93. Любые ли два неравенства одинакового смысла можно почленно умножить? (Рассмотрите пример: 3 > — 10 и — 2 > — 7.)
94. а) Всегда ли из а > b вытекает, что аn > bn ? ответ пояснить примерами.
б) Следует ли из аn < bn, что а < b? ответ пояснить примерами.
В задачах № 95—102 сравнить данные числа, то есть выяснить, какое из них больше и какое меньше:
95. √2 + √3 и √7 . 99*. 3√2 + 3√4 и 3√26?
96. √5 + √3 и √6 + √2 100. (1 + √5)100 и 3100.
97. √11 — √10 и √6 — √5 . 101. (√7 +√2)9 и 49.
98. √8 — √15 и 1/2(√30 — √2 ) 102. (√5 —√3)51 и (√6 —√2)51
ОТВЕТЫ ТОЛЬКО ТАК