题目
线性非齐次微分方程组的解的集合构成 n + 1 维线性空间 。 ( )
线性非齐次微分方程组的解的集合构成 n + 1 维线性空间 。 ( )
题目解答
答案
线性空间指的是对线性运算(和差运算,或乘以常数运算)具有封闭性的集合。
线性非齐次微分方程组的任意两个特解的差是原方程对应的其次方程组的一个解,因而一定不是原方程的解--不封闭。
所以n阶线性非齐次微分方程不构成线性空间。
故本题说法错误。
解析
步骤 1:定义线性空间
线性空间(或向量空间)是指一个集合,其中的元素(向量)可以进行加法和数乘运算,并且这些运算满足一定的公理,如封闭性、结合律、交换律、分配律等。
步骤 2:线性非齐次微分方程组的解的性质
线性非齐次微分方程组的解集包含一个特解和其对应的齐次方程组的解集。特解是满足非齐次方程的解,而齐次方程组的解集构成一个线性空间。
步骤 3:线性非齐次微分方程组的解集是否构成线性空间
线性非齐次微分方程组的解集不构成线性空间,因为其解集不满足线性空间的封闭性。具体来说,线性非齐次微分方程组的任意两个特解的差是原方程对应的齐次方程组的一个解,而这个差不是原方程的解,因此解集不封闭。
线性空间(或向量空间)是指一个集合,其中的元素(向量)可以进行加法和数乘运算,并且这些运算满足一定的公理,如封闭性、结合律、交换律、分配律等。
步骤 2:线性非齐次微分方程组的解的性质
线性非齐次微分方程组的解集包含一个特解和其对应的齐次方程组的解集。特解是满足非齐次方程的解,而齐次方程组的解集构成一个线性空间。
步骤 3:线性非齐次微分方程组的解集是否构成线性空间
线性非齐次微分方程组的解集不构成线性空间,因为其解集不满足线性空间的封闭性。具体来说,线性非齐次微分方程组的任意两个特解的差是原方程对应的齐次方程组的一个解,而这个差不是原方程的解,因此解集不封闭。