[理工] 線代 可逆條件 證明

看板Grad-ProbAsk作者 (DoUNo)時間6年前 (2019/08/04 11:15), 6年前編輯推噓2(2044)
留言46則, 4人參與, 6年前最新討論串1/1
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有兩個問題 1. 想問(3) → (1) 的意義 因為 Ax=b 有解 (包含唯一解和無限多組解) => A可逆 這條件其實蠻強的耶 ans:其實我們還有一個 for all b∈F^(n*1) 協助限縮 假設今天 Ax=b 有無限多組解 => A可逆 也符合上述命題邏輯呀,可是不對呀,這從RANK就可以證錯誤了 (無限多組解可將一列化為0列,有0列無法形成單位矩陣) ans:這樣解釋這個命題是錯的,無限多組解的狀況不會符合這個命題的充分條件, 因為無限多組解可以找到一個b'使得Ax=b'變成無解,此時不符合 for any b∈F^(n*1), Ax=b有解,自然不能推論A可逆 其實可以從同等命題下去看 A不可逆 => Ax=b 無解 (X) 因為Ax = b 具無限多組解 也是不可逆 ans:這命題其實跟書上不同,書上的同等命題應該是 A不可逆 => ∃b∈F^(n*1), Ax=b 無解 ----------------------------------------------------------- 2. 這裡(3) → (1) 的證明手法其實跟 1. 我想問的問題也是差不多 一開始寫for all b ∈ vector on nx1 field 可是卻又把b限縮到e(i)得證 (這種情形是特解呀,雖然特解包含在有解,但通解呢?) 這樣不能證明當 Ax=b , b有解 → A 可逆呀 只能證明當 Ax=b , b有特解 → A 可逆 ans:這裡的盲點在於如果無法滿足「for all b∈F^(n*1)」就無法滿足該命題, 因此一定有辦法在 「for all b∈F^(n*1), Ax=b有解」這個條件下找出b, 使得A「必」可以被證明可逆。 沒有什麼限縮的問題,因為這裡的推理是一步一步往後推,不能突然推到一 半往回挑戰(除非等價命題才可以往回推)。 這裡一直忽略要加上for all b∈F^(n*1)這條件,才能推得可逆。 ------------------------------------------------------------- 3. 命題邏輯 如果你是人類 → 你會懷孕 pf: 你是人類,假設你是女生,你會懷孕,得證。(不合理) 應該要把所有都假設 你是人類,假設你是男生,你不會懷孕,矛盾(充分條件與必要條件矛盾) 不然就是利用同等命題 如果你不會懷孕 → 你不是人類 (X) 男生不會懷孕 → 男生不是人類 (不合理) --------------------------------------------------------- 總結: 1. A可逆 <=> Ax=b 具唯一解 2. A可逆 => Ax=b 有解 (O) A可逆 <= Ax=b 有解 (X) 所以 A可逆 <=> Ax=b 有解 (X) 主要想釐清 2.的部分 ans:這裡主要的問題一樣是忽略掉for all b∈F^(n*1)這條件,這條件會將無限多組解 的情形排除掉,因此是等價命題,沒有問題。 先謝謝各位的回答 感謝Ricestone 大大的解惑QQ -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 36.227.81.6 (臺灣) ※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/Grad-ProbAsk/M.1564888514.A.AF8.html

08/04 11:21, 6年前 , 1F
它(2)跟(3)的b不是特定的b,是對所有的F^(n*1)都有解
08/04 11:21, 1F

08/04 11:22, 6年前 , 2F
以你的第一個問題來說,那個0列對應的向量元素不是0
08/04 11:22, 2F

08/04 11:23, 6年前 , 3F
就變成無解了,也就是存在無解的向量,所以不可逆
08/04 11:23, 3F

08/04 11:23, 6年前 , 4F
從第二個問題,我看你應該是弄錯什麼叫有解了
08/04 11:23, 4F

08/04 11:24, 6年前 , 5F
對呀 所以這樣才不合理呀 如果b使得x為無限多組解
08/04 11:24, 5F

08/04 11:24, 6年前 , 6F
有解指的是對這個b來說,存在x使得Ax=b,未知的不是b
08/04 11:24, 6F

08/04 11:26, 6年前 , 7F
這樣A必然為不可逆呀,可是卻也符合充分條件的「有解」
08/04 11:26, 7F

08/04 11:27, 6年前 , 8F
問題就是你能找到對那個A來說無解的b啊
08/04 11:27, 8F

08/04 11:27, 6年前 , 9F
所以代表不是所有的b都有解,前提就錯了
08/04 11:27, 9F

08/04 11:29, 6年前 , 10F
摁摁 所以我的疑問在於 書上說 (1)(3)等價 這件事
08/04 11:29, 10F

08/04 11:29, 6年前 , 11F
示不是錯的
08/04 11:29, 11F

08/04 11:30, 6年前 , 12F
沒有錯啊,是你的邏輯錯了
08/04 11:30, 12F

08/04 11:30, 6年前 , 13F
就像你第二個問題,對所有b都成立,所以對特定b也成立
08/04 11:30, 13F

08/04 11:31, 6年前 , 14F
這是很正常的推論,沒有錯誤
08/04 11:31, 14F

08/04 11:32, 6年前 , 15F
因為它就是在找反矩陣出來而已
08/04 11:32, 15F

08/04 11:34, 6年前 , 16F
這推論我能理解,我卡住的是有解不一定是特解呀,為什
08/04 11:34, 16F

08/04 11:34, 6年前 , 17F
麼從特解推得A可逆,這樣能說明有解就一定可逆。
08/04 11:34, 17F

08/04 11:35, 6年前 , 18F
是「對所有的b都有解」,不要少掉這句話
08/04 11:35, 18F

08/04 11:36, 6年前 , 19F
他不是由什麼特解推得A可逆,是因為對所有b都有解才能
08/04 11:36, 19F

08/04 11:36, 6年前 , 20F
推到A可逆 不要講什麼特解...
08/04 11:36, 20F

08/04 11:42, 6年前 , 21F
那麼對所有的b都有解,Ax=b有無限多組解 => A可逆
08/04 11:42, 21F

08/04 11:42, 6年前 , 22F
我就是跟你說,如果Ax=b會有無限多解,那就代表你一定
08/04 11:42, 22F

08/04 11:43, 6年前 , 23F
該怎麼說明呢? 因為無限多組解我們可以 把A 和 b的同列
08/04 11:43, 23F

08/04 11:43, 6年前 , 24F
找得到另一個b'使得Ax=b'是無解
08/04 11:43, 24F

08/04 11:43, 6年前 , 25F
摁摁 這裡我懂
08/04 11:43, 25F

08/04 11:44, 6年前 , 26F
既然你有無解的b了,那就沒有A可逆了啊
08/04 11:44, 26F

08/04 11:44, 6年前 , 27F
然後b'要做什麼事呢?
08/04 11:44, 27F

08/04 11:45, 6年前 , 28F
這部分容我思考一下邏輯QQ
08/04 11:45, 28F

08/04 11:45, 6年前 , 29F
什麼做什麼事,啊不就沒有for any b∈F^(n*1)了...
08/04 11:45, 29F

08/04 11:46, 6年前 , 30F
哦哦!!!! I got it 感謝解惑 QQ
08/04 11:46, 30F

08/04 11:50, 6年前 , 31F
原來你指的前提不符是 b' 不符合 for any b∈F^(n*1)
08/04 11:50, 31F

08/04 11:50, 6年前 , 32F
一直沒注意到這點QQ 難怪繞不出來
08/04 11:50, 32F
※ 編輯: r5e97nk63 (36.227.81.6 臺灣), 08/04/2019 14:38:58

08/04 11:55, 6年前 , 33F
我說的前提不符主要是在講你1那邊推論箭頭的左邊
08/04 11:55, 33F

08/04 11:56, 6年前 , 34F
我一直強調是對所有的b,因為你每個推論前提都沒寫這點
08/04 11:56, 34F

08/04 12:03, 6年前 , 35F
你可以再想一下,你在1所說的同等命題應該寫成什麼樣子
08/04 12:03, 35F

08/04 14:40, 6年前 , 36F
我原本不把for all b∈F^(n*1)當做很重要的條件,以為
08/04 14:40, 36F

08/04 14:41, 6年前 , 37F
他只是要描述b這個vector的型態而已,不知道for all的
08/04 14:41, 37F

08/04 14:41, 6年前 , 38F
用處XD" 不過你舉出b'我就恍然大悟為什麼要for all了
08/04 14:41, 38F

08/04 15:15, 6年前 , 39F
推 在自己重新證明的時候也覺得怪怪的 搞懂了
08/04 15:15, 39F

08/05 03:57, 6年前 , 40F
兄弟你想太多了
08/05 03:57, 40F

08/05 03:57, 6年前 , 41F
2跟3等價
08/05 03:57, 41F

08/05 03:57, 6年前 , 42F
就代表若有解是唯一解
08/05 03:57, 42F

08/05 03:57, 6年前 , 43F
所以你想太多不會是無限多解
08/05 03:57, 43F

08/05 03:57, 6年前 , 44F
簡單回答你 見笑了
08/05 03:57, 44F

08/05 15:32, 6年前 , 45F
3->2的證明就是Ricestone大大說的b'呀,當初沒想通這
08/05 15:32, 45F

08/05 15:32, 6年前 , 46F
個方法所以才會納悶呀。
08/05 15:32, 46F
文章代碼(AID): #1THat2hu (Grad-ProbAsk)