From 02e7795cb60361b1bcde2bd987ee600786fb4a50 Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: unlockable Date: Tue, 20 Sep 2022 22:53:43 +0800 Subject: [PATCH] =?UTF-8?q?=E7=AC=AC=E4=B8=80=E8=AF=BE=E3=80=82?= MIME-Version: 1.0 Content-Type: text/plain; charset=UTF-8 Content-Transfer-Encoding: 8bit --- 00预备知识.tex | 62 ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 线性代数.tex | 52 ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 2 files changed, 114 insertions(+) create mode 100644 00预备知识.tex create mode 100644 线性代数.tex diff --git a/00预备知识.tex b/00预备知识.tex new file mode 100644 index 0000000..132a4cc --- /dev/null +++ b/00预备知识.tex @@ -0,0 +1,62 @@ +\setcounter{chapter}{-1} +\chapter{预备知识} +\section{逻辑与集合} +略。见《离散数学》。 + +\section{间接证明法} +\subsection{反证法} +欲证$A$成立,则假设$A$不成立,推导出矛盾即可。 + +\subsection{数学归纳法} +给定一个与自然数$n$有关的命题$P(n)$,如果: +\begin{enumerate} + \item 可以证明当$n$取初始值$n_0$时命题$P(n_0)$成立; + \item 假设当$n = k (k \geq n_0)$时命题$P(k)$成立,可以证明当$n = k + 1$ 时命题$P(k + 1)$也成立; +\end{enumerate} +则对一切自然数$n \geq n_0$,命题$P(n)$都成立。 + +\section{映射} +\begin{definition}[映射] + 设有集合$X$和$Y$,如果$X$中任意元素$x$,都以某种法则$f$对应于$Y$中唯一一个元素,则称这个对应法则$f$是集合$X$到集合$Y$的一个\textbf{映射},$X$中元素$x$所对应的$Y$中的元素常记作$f(x)$。 + + 映射用如下记号表示: + \begin{align*} + f:\ X &\to Y \eqco\\ + x & \mapsto f(x) \eqper + \end{align*} + 这里,集合$X$称为映射$f$的\textbf{定义域},集合$Y$称为映射$f$的\textbf{陪域}。设$x \in X, y =f(x) \in Y$,我们称$y$为$x$在映射$f$下的\textbf{原像}。注意,$Y$中的元素不一定都有原像;有原像时,原像也可能不唯一。定义域$X$中所有元素在$f$下的像构成$Y$的一个子集$\{ f(x) \mid x \in X \}$,称为映射$f$的\textbf{像集}或\textbf{值域},记作$f(X)$。 + + 如果对$X$中的任意两个不同元素$x_1$,$x_2$,都有$f(x_1) \neq f(x_2)$,则称$f$是一个\textbf{单射};即,任何元素的原像至多只有一个。 + + 如果对$Y$中的任意元素$y$,都存在$X$中的某个$x$,使得$y = f(x)$,则称$f$是一个\textbf{满射};即,$f$的像集$f(X) = Y$。 + + 映射$f$即是单射又是满射,则称$f$是一个\textbf{双射}。双射$f$给出了集合$X$和$Y$之间的一个一一对应。 + + 当映射$f$的定义域和陪域都是$X$时,称$f$是集合$X$上的一个\textbf{变换}。 +\end{definition} + +\begin{definition}[映射的复合] + 设$X$,$Y$,$Z$是三个集合,$f: X \to Y$,$g: Y \to Z$是两个映射,则可以定义一个映射 + \begin{align*} + h: X &\to Z \eqco\\ + x &\mapsto h(x) = g(f(x)) \eqco + \end{align*} + 称其为$g$与$f$的\textbf{复合},记作$h = g \circ f$。 +\end{definition} + +映射的复合满足结合律,即$f \circ (g \circ h) = (f \circ g) \circ h$。 + +容易看到,一个变换永远可以跟自身复合,记$f^2 = f \circ f$,$f^n = f^{n-1} \circ f$,$n \geq 1$。任意集合$X$上都有一个特殊的变换,它把$X$中的任意元素$x$映到$x$本身,成为$X$上的\textbf{恒同变换},记作$\id_X$,即$\id_X(x) = x$,对任意$x \in X$都成立。恒同变换与映射的复合不改变映射:对任意映射$f:X \to Y$,都有$f \circ \id_X = f = \id_Y \circ f$。 + +\begin{definition}[可逆、逆映射] + 设$f: X \to Y$是一个映射,若存在另一个映射$g: Y \to X$,满足$f \circ g = \id_Y$,$g \circ f = \id_X$,则称映射$f$\textbf{可逆},称$g$是$f$的一个\textbf{逆(映射)}。 +\end{definition} + +\begin{theorem} + 对映射$f: X \to Y$,若$X \neq \varnothing$,则有 + \begin{enumerate} + \item $f$是单射当且仅当存在另一个映射$g: Y \to X$,使得$g \circ f = \id_X$; + \item $f$是满射当且仅当存在另一个映射$g: Y \to X$,使得$f \circ g = \id_Y$; + \item $f$是双射当且仅当$f$可逆,即存在另一个映射$g: Y \to X$,使得$g \circ f = \id_X$,$f \circ g = \id_Y$。 + \end{enumerate} +\end{theorem} \ No newline at end of file diff --git a/线性代数.tex b/线性代数.tex new file mode 100644 index 0000000..3a508ad --- /dev/null +++ b/线性代数.tex @@ -0,0 +1,52 @@ +\documentclass[12pt, UTF8, a4paper, fontset=none, oneside]{ctexbook} +\usepackage{geometry} +\usepackage{amsmath} +\usepackage{amsthm} +\usepackage{amssymb} +\usepackage{bm} +\usepackage{graphicx} +\usepackage[colorlinks, linkcolor=black, anchorcolor=green, citecolor=blue]{hyperref} +\usepackage{mathrsfs} +\usepackage[inline]{enumitem} + +\geometry{a4paper,scale=0.8} + +\defaultCJKfontfeatures{Mapping = fullwidth-stop} +\ctexset{fontset=macnew} +% \ctexset{fontset=windows} % On Windows + +\newtheorem{theorem}{定理}[section] +\newtheorem{axiom}{公理}[section] +\newtheorem{definition}{定义}[section] +\newtheorem{lemma}{引理}[theorem] +\newtheorem{corollary}{推论}[theorem] +\newtheorem{example}{例}[section] +\newtheorem{proposition}{命题}[theorem] +\newtheorem*{remark}{注} + +% \renewcommand{\qedsymbol}{} %去掉证明结尾的方框 +\newcommand{\eqco}{\text{,}} % Chinese comma in equation +\newcommand{\eqper}{\text{。}} % Chinese period in equation +\newcommand{\newnoun}[2]{ + \textbf{#1}(\textit{#2}) +} + +\DeclareMathOperator{\id}{id} + + +\title{{\Huge{\textbf{线性代数}}}} +\author{} +\date{} +% linespread{1.5} + +\begin{document} + \maketitle + \newpage + \pagenumbering{roman} + \setcounter{page}{1} + \tableofcontents + \newpage + \setcounter{page}{1} + \pagenumbering{arabic} + \include{00预备知识.tex} +\end{document} \ No newline at end of file