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Null polinomio de $f+g$ $f \circ g$

Estoy atascado en el siguiente problema : supongamos $V$ ser un verdadero espacio vectorial, no necesariamente finito-dimensional y deje $\mathrm{End}(V)$ ser el espacio de endomorphisms de $V$. Para $u \in \mathrm{End}(V)$, vamos a $N(u)$ el conjunto de null polinomios de $u$ : $$ N(u) = \lbrace P \in \mathbb{R}[X], \; P(u) = 0 \rbrace. $$ El problema se expresa de la siguiente manera :

Deje $f,g \in \mathrm{End}(V)$ tal que $f \circ g = g \circ f$, $N(f) \neq \lbrace 0 \rbrace$ y $N(g) \neq \lbrace 0 \rbrace$.

Mostrar que $N(f+g) \neq \lbrace 0 \rbrace$$N(f \circ g) \neq \lbrace 0 \rbrace$.

Dado que el $f \circ g = g \circ f$, se pueden calcular las potencias de $f+g$ usando el teorema del Binomio. Yo creo que esto debe ayudar a alguna parte, pero no tengo muchas ideas en cuanto a este problema. Una ingenua idea sería considerar la posibilidad de un polinomio $S = \sum_{k=0}^{N} a_k X^k \in \mathbb{R}[X]$, calcula el $S(f+g)$ usando el teorema del Binomio, y tratar de determinar los coeficientes $(a_0,\ldots,a_N)$ con algunas condiciones. Sin embargo, esta idea no me la medida.

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MrTuttle Puntos 1116

$\mathbb{R}[f]$ $\mathbb{R}[g]$ son finito-dimensional conmutativa $\mathbb{R}$-álgebras. Desde $f$ $g$ viaje, $\mathbb{R}[f,g]$ también es finito-dimensional conmutativa $\mathbb{R}$-álgebra. Si $\mathbb{R}[f]$ base $1, f, \dotsc, f^a$, e $\mathbb{R}[g]$ base $1, g, \dotsc , g^b$, $\mathbb{R}[f,g]$ es generado (como $\mathbb{R}$-espacio vectorial) por $\{ f^{\alpha}\circ g^{\beta} : 0 \leqslant \alpha \leqslant a, \, 0 \leqslant \beta \leqslant b\}$ (que abarca este conjunto es, en general, no son linealmente independientes). Por lo tanto los poderes de la $f+g$ resp. $f\circ g$ no puede ser linealmente independientes, es decir, $f + g$ $f\circ g$ satisfacer un polinomio de relaciones.

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