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关于线性方程组解集定义的真假判断咨询

关于线性方程组解集定义的真假判断咨询

嘿,这个问题其实是在抠定义的精准性,我来帮你理清楚核心分歧点~

首先先把课本里的原陈述放出来:

The solution set of a linear system involving variables $x_1, \ldots, x_n$ is a list of numbers $(s_1, \ldots, s_n)$ that makes each equation in the system a true statement when the values $s_1, \ldots, s_n$ are substituted for $x_1, \ldots, x_n$, respectively.

你一开始觉得这符合“解”的含义,这点其实没错——单个的$(s_1,...,s_n)$确实是方程组的一个,但问题出在题目里说的是解集(solution set),这俩概念完全不一样!

那位反对者的说法是对的:

(This) statement is false, because the solution set should be the set of the list(s) of numbers that satisfies the description, not a list of numbers

咱们用具体例子来拆解:

  • 如果是有唯一解的方程组,比如:
    x + y = 3
    2x - y = 0
    
    它的是$(1,2)$,但解集是${(1,2)}$——是包含这个列表的集合,而不是列表本身。
  • 如果是无解的方程组,比如:
    x + y = 1
    x + y = 2
    
    它的解集是空集$\emptyset$,根本不存在所谓的“列表”。
  • 如果是有无穷多解的方程组,比如:
    x + y = 2
    
    它的解集是${(t, 2-t) \mid t \in \mathbb{R}}$,是无穷多个符合条件的列表组成的集合。

所以原陈述的错误在于混淆了“解”和“解集”的定义:把单个解(一个列表)当成了所有解的集合(解集)。从严格的数学定义来说,这个陈述确实是False。

备注:内容来源于stack exchange,提问作者LeafGlowPath

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