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¿Dónde está la contradicción?

Mi álgebra lineal libro dice lo siguiente:

Deje $$a_0 + a_1 z + \dots + a_m z^m = 0.$$ (Donde $z$'s significan polinomios). Si al menos uno de los coeficientes fue distinto de cero, entonces no sería en la mayoría de las $m$ distintos valores de $z$ que satisfacen esta ecuación. Por lo tanto, por la contradicción, todos los coeficientes son iguales a cero. No entiendo el razonamiento aquí, sé que los coeficientes deben ser iguales a cero, pero puede alguien explicar esto específicos de la prueba?

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Logan Maingi Puntos 4590

Bien, estoy asumiendo que usted está demostrando independencia lineal de los polinomios $1, z, z^2, \ldots, z^m$ en un infinito campo (como $\mathbb{C}$ o $\mathbb{Q}$ o $\mathbb{R}$). La definición de independencia lineal es que si una combinación lineal de estas es 0, los coeficientes de todos debe ser igual a 0. Por lo que supone que no son linealmente independientes. Esto significa que usted presupone que existe una combinación lineal $a_0 + \ldots + a_m z^m$ que es 0 en el espacio vectorial.

Pero recuerda que ser 0 en el espacio de polinomios significa que es el 0 de la función, que es 0 para cada entrada. Un no constante polinomio de grado m en la mayoría de los m ceros, que es algo que usted probablemente sabe (y se puede demostrar muy fácilmente). Así que no puede ser 0 en todas partes, ya que es sólo de 0, en un número finito de puntos y hay infinitamente muchos en su campo. Por lo tanto, el polinomio debe ser un polinomio constante, y por lo tanto es el 0 combinación lineal, es decir, cada una de las $a_i=0$.

Diciendo que es una contradicción no es muy precisa, pero muchos autores y a los matemáticos y a los estudiantes el uso excesivo de la prueba por contradicción. En realidad, esta prueba no tiene una contradicción en la manera que yo he presentado. Si desea formular una contradicción, a continuación, hacer la suposición de que hay un valor distinto de cero combinación lineal que le da el 0 polinomio y, a continuación, mostrar que esto contradice el hecho de que cualquier polinomio tiene un número finito de ceros. Pero me parece que este método más rotonda y peor en el estilo que la anterior, que en realidad no hace suposiciones o contradicciones (que es lo que se denomina prueba directa).

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