uf.+vf,=1.A=1.结论成立:再来看n=3的情况设d,=(f,f),当d,=0时,:1=(ff2,f),故f为非零常数,有00A=0000-1只要适当取k可使A|=1在d,0时,:(d,f,)=1,这样日u,,s,t使,uf,+uf=d.,sd,+tf,=1.取fif2fs0-uUAs而|A|=1.tftf-Sdd.2°设n一1成立,证明n时成立(n≥3):事实上,设(f.,f2,,f-,)=d,d,=0时情况同n=3的证明。现设d,≠0,我们可由归纳假设得到ff.dd,921g2.n-1***++9.-1.9n-1.117
因(df)=1,3u,u,使ud,+uf,=1.取fif.-1f...0921.....g2m~A=09.-1.19,--1,n-f4d.d而|A=1,因而结论成立问题10设(f(x),gα))=1,g为n维向量空间V的线性变换,又f(g)g(g)=0,则(i)VV,+V2,其中f(o)u,=0, g(a)uz-0(u,evi, vev,) .,使ii)存在基e",e,e+.qei,.",e.,e.+l.证明:(i):(f(x),g))=1,故日u(x),s(x)使uf+sg=1.所以u(α)f(α)+s(a)g(g)=I,这里I为V的恒等线性变换,令V,=(u(o)f(g)x/xEV),V,=(s(o)g(g)x/xEV),则V.,V,显然为V的子空间,且V=V,+V2.令xnV即日x,x使x。=u(o)f(o)x,=s(0)g()x2。18
:I=u(a)f(o)+s()g(a),..x。=u(g)f(o)x,+s(g)g(g)x。=u()f(g).s()g(g)xz+s(α)g(o)u(o)f(o)x..f(g)g(o)=g(o)f(o)=0,. x-0, 即V-V,+V..(ii令e.,.,e,为V的基,e+!,..,e.为V.的基,因a(s(g)g(o)x)=s(a)g(α)(gα)EV故V,为g的不变子空间,同样V也为的不变子空间,故gei, , e, er+i, ..问题11设a(t)为实数域R上的多项式(i=1,2,",m),,,入为彼此不同的R上的数,求证a,(t)eht++a(t)emt=0ai(t)=0,i=1,2,...,m.证明:(←)显然成立。()对m用归纳法,1°m=1时,结论不证自明,设m=2,:a(t)eit+a,(t)ea2t=0:α,(t)e(1-/a)t+a(t)=0,故(1)a,(t)eit=-a,(t).这里=入,一入,十0,对(1)式两边求导得到:a(t)e"+Aa(t)e=(-a(t))(),.....(cia(t)+c}-'ali-(t)++ca,(t))e19
=(-α2(t))i),......(cα(n(t)+c-1α-1)(t)+...+A"ca,(t))e"= 0,这里n充分大时,有ca(t)+Ac-"(t)α-1)(t)+..+"c,a(t)=0.因入0,可见α,(t)按降幂排列时没有非零的项,即α,(t)三0,从而a(t)=02°设m一1时正确,证明m时正确(m≥2),事实上,:a,(t)eait+..+am(t)eamt=0,.a,(t)e(^1-Am)t++am--(t)e(Am-1-Am)t(2)=-a(t).设元,=入一入≠0,对(2)两端求导数,直至使右端为0,得到(a(t)+c.-a(t)+.+Nica,()et+.+(cjam, (t) +...+.c,am--(t))em-i = 0,元,.,-,为彼此不同的数,由归纳假设知ca(t)++ca(t)=0.:0,因而α(t)=0,i=1,2,m一1,从而am(t)=0,结论成立。这就说明入,,入彼此不同时,ea1t,…,eam在P[上线性无关,这里P为数域。问题12试证xp*-1xpt-1-1在有理数域上不可约,这里为正整数,力丰2为素数。20
证明:=1时,易证成立,这里省略,我们设k>1,而原式为(xpt-)"-1(xpt-1)p-1+(xbt-1)P**+..bk-1--1+xp-1+1.令x=y+1,.xpk-1=(y+1)pk-1=ybk-1+pyf(y)+1(用二项式定理展开可得此结论),故原式=[(ypx-1+1)+pyf(y)P-1+[(ypt-1+1)+pyf(y))P-2+..+((ypk-1+1)+pyf(y))+1=(yp-1+1)*-1+pyp,(y)+(ypk*+1)P-2+pyp.(y)++(ypk-1+1)+pyf(y)+1.考虑(ypk-1+1)P-1+(ypk-1+1)P-2+...+(yp-1+1)+1(ypk-1)p-1+cp-1(ypt-1)p-*+cp-l(ypk*)p-s+..+1+(ypk-1)-*+cp-2(yb-1)P-*+.+1+(y..-).*+..+1+....=(ybt-1)p-1+ p(yp-1)p-2 + p(p=1)-(ybt-1)p-s2++p,故原式=(bk-1)p-1+py)+p,因而原式不可约。问题13(1)设f(x),g(α)是数域P上两个互素的多项式,其次数分别为n及m,r.(x),r2(α)是数域P上两个多项式,其次数分别小于n及m。1)求证:存在唯一的一个次数小于n十m,系数属于P的多项式F(x),使得用f(x)除F(α)余式为r(α),而用g(x)除F(x)余式为r2(x).21