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大学学部レベル質問スレ 14単位目

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0001132人目の素数さん
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2020/07/15(水) 05:27:54.74ID:xmF7sJYz
大学で習う数学に関する質問を扱うスレ

・質問する前に教科書や参考書を読むなりググるなりして
・ただの計算は
http://wolframalpha.com
・数式の表記法は
http://mathmathmath.dote ra.net
・質問のマルチポストは非推奨
・煽り、荒らしはスルー

関連スレ
分からない問題はここに書いてね478
http://rio2016.5ch.net/test/read.cgi/math/1511604229/

※前スレ
大学学部レベル質問スレ 13単位目
https://rio2016.5ch.net/test/read.cgi/math/1577771353/
0168132人目の素数さん
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2020/08/16(日) 03:11:28.66ID:q2TJL0k3
「単調収束定理」の主張において,正値であっても単調でない確率変数列では結論が成り立たないことを,例を挙げて示せ.

なお、単調収束定理は

確率変数 X_n (n=1,2,...) に対し、
X_n が非負値で、かつ X_n が単調増加ならば
lim_{n→∞} E[ X_n ] = E[ lim_{n→∞} X_n ]

全く思いつきません...どなたかお願いします
0171132人目の素数さん
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2020/08/16(日) 15:15:20.21ID:90aPshrv
https://i.imgur.com/xDZqMVY.jpg
初歩的な質問だったらごめんなさい
この堵(z)F_n(dz)というのはどういう計算なのでしょうか?
ルベーグ積分というやつですか?
0173132人目の素数さん
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2020/08/16(日) 15:47:24.45ID:DSzhmZTG
>>171
そうだねルベーグ(スティルチェス)だね
でも多分前の方に定義は書かれてるんじゃないの?離散型と連続型を区別せず統一して書いてるだけでg(x)F_n(x)の積分(和)でしょ
0178132人目の素数さん
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2020/08/21(金) 23:52:11.01ID:5qiPpY9M
イデアルの指数関数は考えられますか
0180132人目の素数さん
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2020/08/22(土) 01:45:19.88ID:q1c4vPQp
n≧2、Aをn次複素正方行列とする
A^(n-1)が対角化不可能、A^nが対角化可能であればA^n=0となることを示して下さい
0181132人目の素数さん
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2020/08/22(土) 19:38:34.25ID:zDSoUqSs
位相空間論の同相によって"遺伝"する性質としない性質の違いについての研究って何かありますか?
0182132人目の素数さん
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2020/08/22(土) 20:44:28.12ID:RBw7QHAo
>>180
Aによる作用でn次元ベクトル空間をR=k[x]加群とみなしたものをMとおく
S=k[x^(n-1)]、T=k[x^n]とおく
Mの直既約成分にR/(x-a)^i (i≧2, a≠0)が有ればMがT加群として完全可約である事に反するのでそのような直既約成分はない。
もし一つでもR/(x-a) (a≠0)となる成分をもてば全ての成分はR/(x)^i (i≦n-1)の形かR/(x-b) (b≠0)の形となりMはS加群として完全可約となるのり仮定に反する
以上により全ての因子はR/x^iの形であるがi=nであるものがなければやはりMはS加群として完全可約となり仮定に反する
0183132人目の素数さん
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2020/08/22(土) 21:39:51.91ID:x5Hhsclx
そんなに難しく考えなくても、
ジョルダン標準形のべき乗と(加法的)ジョルダン分解の一意性を使えばいいんじゃないの?
0184132人目の素数さん
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2020/08/22(土) 22:24:58.61ID:+Utih2B4
>>183
まぁそうだけどこのジャンルやってる人間にとっては正方行列の作用でk[x]加群作るのは定石
ちなみにjordan理論も既約k[x]加群が代数的閉体上の既約加群がk(x)/(x-a)^iの形をする事に対応してる
なので上の証明はまさにjordanの理論を加群の理論で書いたに過ぎない
この読みかえは定石中の定石だから、それをわざわざもう一回jordan理論に戻す意味もない
もちろん一回生レベルの話に落とし込めるのはメリットかもしれないけど、まぁ意味ないね
0185132人目の素数さん
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2020/08/22(土) 22:37:10.62ID:DVxKX/UW
>ちなみにjordan理論も既約k[x]加群が代数的閉体上の既約加群がk(x)/(x-a)^iの形をする事に対応してる
と書くあたり、jordan理論に戻す意味もない訳ではないことを認識してると思うけどな
0186132人目の素数さん
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2020/08/22(土) 22:42:48.05ID:MNXWYBPS
同じことだけど加群の言葉は少し難しいからな
天与の標準形で行列計算した方がわかりやすい学部生も多そう
0187132人目の素数さん
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2020/08/22(土) 22:46:16.19ID:MNXWYBPS
>>181
位相空間論は同相で変わらない性質のみを研究する
同相で変わってしまう性質があれば、それはもはや位相空間論ではない
普通、遺伝的といった場合、部分空間に対して同じ性質が成り立つことを言うはず
0189132人目の素数さん
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2020/08/22(土) 23:30:05.07ID:MNXWYBPS
>>188
まず性質と構造の区別をしておく必要がある
距離構造や一様構造は位相空間上の構造であって性質ではない
つまりその話は同相で距離が保たれないものがあるという話と本質的に同じ
0194132人目の素数さん
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2020/08/23(日) 14:08:53.51ID:/XWty28K
>>190
何だ。こいつ消えたの?
こんな奴の下らん言葉遊びに付き合わせられたってワケか…
0195132人目の素数さん
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2020/08/23(日) 14:15:44.74ID:/dDPgAS0
ある数学的概念に対してその定義に使った構造のみで書ける条件はその概念の性質で、他の構造を追加して書いた条件は(付加)構造もしくは新たな概念に対する性質と見なされる
(数学的概念は構造の追加によって下部から上部へ階層化されていることが多く、どの階層から見るかでこの区別は変わる)

線形空間論において内積やノルムは構造、次元は性質
環論において付値は構造、局所性やネーター性は性質
位相空間論において距離は構造、距離化可能性は性質

最後の例のように「ある構造が入るかどうか」自体は性質になることがあり混同されることもある
0196132人目の素数さん
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2020/08/23(日) 14:58:54.69ID:/XWty28K
>>195
あ〜、完備性って言ってる時点で、単なる位相空間だけじゃなしに、距離関数の存在までをも含めて言及してるから、それを位相空間ってレベルで捉えるなっていいたいのか
でも結局はそれは完備性って言葉に噛みついただけか。

でもそれだと、俺の最初の質問の答えになってないし、「同相で変わってしまう性質は位相空間論の対象では無い」は答えになってないというか
どこまで言及すれば同相でも変わってしまうのか、どの程度まで言及を抑えておけば同相で維持出来るのかの境目辺りを知りたいって疑問には未だ答えになってない
というかこれは数学基礎論の話になってしまうのか?
0197132人目の素数さん
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2020/08/23(日) 15:06:14.38ID:/XWty28K
つまり、>>195の理解に立てば、言及が構造にまで及べば同相で遺伝させれない例(完備性)が出てくるって言いたいわけだ
0199132人目の素数さん
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2020/08/23(日) 15:59:22.81ID:QksPy6GM
同相写像は開集合を開集合に、閉集合を閉集合に写し、位相的構造を保つ。つまり、位相空間としての性質(コンパクト性、連結性など)を一切変えない。

https://ja.m.wikipedia.org/wiki/位相同型


これが全てでしょ
完備性が位相空間としての性質として扱われてない理由は、自分で書いてるから分かるだろう
0200132人目の素数さん
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2020/08/23(日) 16:10:33.72ID:/dDPgAS0
>>196
位相(あるいはそれより下部の)構造の言葉のみで書かれた条件が同相写像で保存されるのは当たり前で、それは条件の言明を見ればただちにわかる
一方で、付加構造の言葉で書かれた条件が任意の同相写像で保存される(位相不変である)かは自明ではない
しかし、そういう条件があったとしても結局それは位相(あるいはそれより下部の)構造で記述出来てしまうというのが歴史の示唆するところ
というか、位相不変であることを示すとなるとそれが位相の言葉で書けることを示すパターン以外になさそう…
これは常にそうなりそうな感じはするけど、確かに基礎論的に定式化する必要があるかもね
0201132人目の素数さん
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2020/08/23(日) 16:26:46.54ID:LqU9/x0L
>>200
位相不変な性質である時点で「付加構造の取り方によらないwell-definedな性質」として位相の言葉で語れてないか
もちろん自明な付加構造を取れる必要はあるけど
0202132人目の素数さん
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2020/08/23(日) 17:34:12.93ID:io3wPy1C
距離から導かれる位相が同相なら完備性も同じって証明できなかった?
0204132人目の素数さん
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2020/08/23(日) 19:42:27.85ID:/dDPgAS0
>>201
超越的にはそうだけどその条件を位相の言葉で記述しきること無しに位相不変性が示せるんだろうか
仮に超越的に示せたとしてそれが位相の言葉でどうやっても記述出来ないことは可能性としてはある(ないと思いたいが)
それと自明な付加構造が入らない場合も多いから、その場合も考えたい
まあ、この場合は病的な付加構造を与えて位相空間のクラスを厳しく制限することで位相的に記述できないが位相不変になるような条件が作れるかも

>>202
そんなことはない
0205132人目の素数さん
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2020/08/23(日) 20:30:00.66ID:LqU9/x0L
>>204
無知で申し訳ないんだけど、「超越的」っていう用語があったりするの?
それと>>201のどこで位相の言葉以外を用いているか教えて
0206132人目の素数さん
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2020/08/23(日) 22:09:52.25ID:/dDPgAS0
>>205
超越的は「〜を満たすもの全てを集めてその共通部分をとる」みたいな構成とか存在定理のようなものを経由して示されてることのイメージで使った(用語ではないけどたまに使われてると思う)

なるほど、言いたいことがわかった
「任意に1つ(その付加構造)を入れて、そこで(その条件)を満たす」てのを条件と考えれば付加構造自体は量化子で束縛されてるから文として位相的記述になってると見なすべき、ということか
0207132人目の素数さん
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2020/08/23(日) 22:29:05.52ID:/dDPgAS0
量化子で束縛は謎すぎ撤回、自明な付加構造を選べばいいか
その上で記述すれば自明な付加構造は位相的に記述されてるはずだから良いのか

自明な付加構造を持ってない状況だと位相不変な条件が位相的に記述できるかは明らかじゃないよね?
0208132人目の素数さん
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2020/08/23(日) 22:38:45.66ID:RARNs6n/
高級な言葉で煙に巻こうと必死になってて、自分でも何言ってるかよくわからなくなってるんじゃないですか?
0209132人目の素数さん
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2020/08/23(日) 23:26:35.61ID:/dDPgAS0
まあ数学的な議論というよりはお話だからそう言われても仕方ないが、煙に巻こうなんて1ミリも思ってないよ
0210132人目の素数さん
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2020/08/23(日) 23:36:46.87ID:xP2EGYNO
>>206
超越的は初めて知ったわ
さんくす

大方言いたかったことが伝わったみたいでよかった
簡単のために構造と付加構造として集合と位相空間を考えると、位相空間に定義される性質(命題)Pが集合に対して不変っていうのは
∀A∈Set,∀O,O'∈{Aの開集合系},P(A,O)⇔P(A,O')
ってことだと思う
で、このときAは離散位相をもつから
∀A∈Set,∀O∈{Aの開集合系},P(A,O)⇔¬∀O∈{Aの開集合系},¬P(A,O) (※)
ゆえにAが性質Pを持つことは
∀O∈{Aの開集合系},P(A,O)
とか
∃O∈{Aの開集合系},P(A,O)
とか表せると思う
ただし位相と距離だと{Aの距離関数の全体}が空の場合があって(※)の辺りからが上手くいかない
みたいなことを言いたかった
0212132人目の素数さん
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2020/08/24(月) 09:37:13.31ID:ulqLR7TI
哲学論争みたいで萎える
0215132人目の素数さん
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2020/08/24(月) 11:00:09.95ID:ulqLR7TI
>>213
理論そのものの話じゃ無いからさ
0219132人目の素数さん
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2020/08/25(火) 18:46:41.06ID:LqiSh/C2
RとRのZ上のテンソル積は、Rベクトル空間として有限次元ですか?
0221132人目の素数さん
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2020/08/26(水) 00:45:02.95ID:fEj1xUS4
>>219
は?dim_Q Rは何だ?
0225132人目の素数さん
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2020/08/26(水) 06:02:03.84ID:fEj1xUS4
>>223
R otimes R over Z = R otimes R over Q = R otimes Q^dim_Q R =R^dim_Q R
0226132人目の素数さん
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2020/08/26(水) 06:06:06.97ID:fEj1xUS4
>>224
√2 otimes 1 ≠ 1 otimes √2
0228132人目の素数さん
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2020/08/26(水) 09:47:49.28ID:8ae+cQFx
>>219
無限次元だろう
0229132人目の素数さん
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2020/08/26(水) 10:08:08.06ID:fEj1xUS4
ベクトル空間構造左右で違うから注意な
0230132人目の素数さん
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2020/08/26(水) 12:47:47.68ID:GH+n/Xbi
>>227
自分でも気がついて己の馬鹿さに絶望した!
大体、Z上のR⊗RのままじゃRベクトル空間でねーじゃん
自然な定義も一意じゃねーし(>>229)
0231132人目の素数さん
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2020/08/26(水) 14:07:12.28ID:fEj1xUS4
>>230
Rベクトル空間だがよ
0233132人目の素数さん
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2020/08/26(水) 23:14:12.79ID:qyH3W66h
テンソル積は有限次元だろう。
違うかい?
0235132人目の素数さん
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2020/08/27(木) 11:37:23.45ID:3z1md/pl
>>232
右も左もRベクトル空間の旦那様
0237132人目の素数さん
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2020/08/28(金) 00:13:16.42ID:y9rDl245
>>236
それ俺が書いたんだがよ
0240132人目の素数さん
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2020/08/28(金) 14:40:38.09ID:y9rDl245
>>239
は?>>226も俺だが?
0242132人目の素数さん
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2020/08/28(金) 15:41:34.23ID:y9rDl245
>>241
右と左でベクトル空間の構造が異なるから注意してなってことだけど
君こそ何書いているのか理解してないんじゃ無いの?
0244132人目の素数さん
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2020/08/29(土) 17:19:58.87ID:wbbY+2Cx
>>243
しょーも無いな
0248132人目の素数さん
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2020/08/29(土) 22:23:20.71ID:flLZuKTp
空間の向きじゃなくて作用の話だろ……上から目線で的外れな指摘って恥ずかしいやっちゃな>>246
*をテンソル積としてr(a*b)=(ra)*bと(a*b)r=a*(br)は異なる(整数倍では一致)ってだけでしょ
0249132人目の素数さん
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2020/08/29(土) 23:50:47.80ID:wbbY+2Cx
>>245
右に有るRと左に有るRてだけ
別に右左で無く1番2番でもイイが?
0250132人目の素数さん
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2020/08/30(日) 00:02:17.38ID:yvpJtH83
>>246
>いや右手系と左手系だって言われたら2ch〜5chで尋ねる前に検索しなさいよ
R otimes R otimes R
ならどう言うつもり?
0251132人目の素数さん
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2020/08/30(日) 00:22:32.69ID:yvpJtH83
大体1次元方向に伸びるだけでなくても良いわけで
Rの積が可換だからグラフのノードにR置いて
辺で(Z上の)テンソル積とかでもイイ
0254132人目の素数さん
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2020/08/31(月) 06:14:09.44ID:AUCOwLgd
Z/4Z×Z/6Z×Z/9Zの指数3の部分群の個数の求め方を教えてください。
あと、群論を独学しているのですが、演習不足で中々定着しません。おすすめの演習書あれば教えてください。
0255132人目の素数さん
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2020/08/31(月) 11:13:22.70ID:yedj+QqV
>>254
G=Z/4Z×Z/6Z×Z/9Zの指数3の部分群はHom(G,Z/3Z)の0でない元と一対一に対応するから、その数は#Hom(G,Z/3Z)-1
ここで
Hom(G,Z/3Z)
= Hom(Z/4Z×Z/6Z×Z/9Z,Z/3Z)
= Hom(Z/4Z,Z/3Z)×Hom(Z/6Z,Z/3Z)×Hom(Z/9Z,Z/3Z)
= {0}×Hom(Z/3Z,Z/3Z)×Hom(Z/3Z,Z/3Z)
となる
一般にnが3の倍数でなければHom(Z/nZ,Z/3Z)={0}
n=3mの時には短完全列
0→Z/mZ→Z/nZ→Z/3Z→0
にHom(〜,Z/3Z)をヒットして得られる左完全列
Hom(Z/3Z,Z/3Z)→Hom(Z/nZ,Z/3Z)→Hom(Z/mZ,Z/3Z)
の最後の→は0写像になる(∵Z/mZの生成元は3+mZ)
故にnが3の倍数のときはHom(Z/3Z,Z/3Z)とHom(Z/nZ,Z/3Z)は同型になる
0256132人目の素数さん
垢版 |
2020/08/31(月) 12:38:54.85ID:OtyXTGIn
再帰的定義って集合論的にどうやってるの?
例えば加法N×N→Nを定義する時にm+nを
m+0=m
m+s(x)=s(m+x)
とやるけど、これで何で({m}×N)×Nの部分集合が定義できるのか分からない
0257132人目の素数さん
垢版 |
2020/08/31(月) 13:01:39.94ID:8lYFQyKD
>>256
公理的集合論の外のと中のがあるけど
中のは置換公理か何か使うんでしょ
0259132人目の素数さん
垢版 |
2020/08/31(月) 14:03:02.54ID:OtyXTGIn
>>257
そんな感じのアレか

>>258
m+の定義に+が使われてるけど俺が分からないのは写像+:N×N→Nの存在をどうやって証明するかというところ
0260132人目の素数さん
垢版 |
2020/08/31(月) 15:20:50.32ID:ZdMd6J8f
増大部分関数列{(m,0,m)}⊂{(m,0,m),(m,1,m+1)}⊂{(m,0,m),(m,1,m+1),(m,2,m+2)}⊂... の和集合とか?
プログラム意味論での再帰関数の定義は、そんな感じだった
0261132人目の素数さん
垢版 |
2020/08/31(月) 15:51:18.99ID:u7vtBaU2
>>259
こう書けばいいか?

mを任意の自然数とする。
数学的帰納法の定理より、plus_m:N→Nが一意に存在して、
plus_m(0)=m
plus_m(S(n))=S(plus_m(n))
が成り立つ。
(mに応じたplus_mの存在が単なる存在ではなく、一意に存在するから、選択公理を使わずして)列(plus_m)_{m∈N}が取れる。

+:N×N→Nを(m,n)→plus_m(n)
で定義すれば良い。
0262132人目の素数さん
垢版 |
2020/08/31(月) 15:57:57.68ID:u7vtBaU2
同一のことだが、こうとでも書けるかな

上述の一意存在により、
PLUS:N→(写像:N→N) を m→plus_m で定義出来る
+:N×N→N を (m,n)→PLUS(m)(n) (=plus_m(n)) で定義すれば良い
0263132人目の素数さん
垢版 |
2020/08/31(月) 17:22:07.36ID:u7vtBaU2
全く同一のことだが、
+ := { ((m,n),k)∈(N×N)×N | plus_m(n)=k }
と定義すれば良い
0264132人目の素数さん
垢版 |
2020/08/31(月) 17:58:30.36ID:PZ/FFL1O
合ってるか分からないけど

a_0=a,a_{n+1}=f(a_n)となる列(a_n)を定義する
これには任意のn∈Nに対して(x^n_m)が一意的に存在して(((x^n_m)が長さn+1の有限列)∧x_0=a∧(m<n→x^n_{m+1}=f(x^n_m)))が成り立てばa_n=x^n_nとして定義できる
以下上記の条件を∀n∈N,P(n)と書く
(x^0_m)はx^n_0=aとしてP(0)
P(n)ならば,m<=nに対してはx^{n+1}_m=x^n_m,m=n+1に対してはx^{n+1}_m=x^n_nとしてP(n+1)
よって数学的帰納法により∀n∈N,P(n)が示せた
0266132人目の素数さん
垢版 |
2020/08/31(月) 18:03:19.50ID:u7vtBaU2
数式のマナーとして、添字が先、冪乗が後
もうこの時点でイラついたわ
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