如何證明 sinx,sin2x,sin3x線性無關?

時間 2021-10-23 01:18:18

1樓:三川啦啦啦

比較直觀的證明方法是用泰勒級數將三者展開,那麼問題就轉化成了多項式之間的線性無關的問題。

此處我把三者係數以向量的形式寫出,並忽略了偶次項係數(都是0);本題等價形式是,下列齊次線性方程有非零解(其實展開到第三項,就足以說明問題):

該齊次線性方程組若要有非零解,必須有det(A)=0,即A是退化,但容易驗證A是滿秩的,故方程無非零解。

順便說一下,學習傅利葉級數的時候,那裡也會有關於sin nx(n是自然數)在內積關係下的線性無關的問題(不光是線性無關,其實是希爾伯特空間的一組正交基)。

2樓:

假設它們線性相關,那麼存在非零常數 使得 恆成立 恆成立, 其中 為非零常數

又因為所以 恆成立

而 和 是線性無關的(!!??這個應該知道吧)所以 , 這與 是常數矛盾

因此 是線性無關的

3樓:掉下個小石頭

這幾個函式都是正交的,可以證明。

向量的正交直接對應點乘積求和。

向量的正交可以看成函式正交離散化。只不過,求和變成積分,對應點相乘變成函式相乘。

取乙個共同週期2,也就是需要證明

顯然成立,證明略。既然正交了,肯定線性無關了。

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