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第三题:
【对于实数T>0,称欧氏平面R^2的子集Γ为T-稠密的,如果对任意v∈R^2,存在w∈Γ满足||v-w||≤T,设2阶整方阵A∈M2满足det(A)≠0.
(1)假设tr(A)=0,证明存在C>0,使得对任意正整数n,集合A^nZ^2:={A^nv:v∈Z^2}
(2)假设A的特征多项式在有理数域上不可约,证明与(1)相同的结论。】
“果然!”
看完题目,陈辉心中大定,终于不会认为自己考了个假的竞赛了。
如果说前面两道题是送分题,让参赛的选手不至于拿了0分回去,那么第三题就有点意思了。
这是一道线性代数高等代数相关的问题。
这道题本质上是在问,当某一个线性映射A反复作用于整点的这些点的时候,这些整点构成的网格会不断的变化,求问平面上的点到网格当中某一个点的最近的距离,大概会以什么样的量级变化。
题目要求证明的,就是当你反复迭代了n次,这个量级大概是A的行列式的2的n次方。
毫无疑问,这道题是有难度的。
但只要参赛者对线性映射的几何结构有一个清晰的理解,同时能够熟练的使用化零多项式定理,再能够利用数论中类似裴蜀定理,pA^(n+1)+qA^n这样的形式表达出离格点最近的距离,再把它跟A的n次方的行列式联系起来,这道题也就做出来了。
足足用了十五分钟,陈辉才完成了两问的证明。
终于不再是一眼就能看出答案的题目了!
轻呼口气,陈辉看向第四题。
这时,大地网咖的门帘掀开,安成章探头探脑的从外面走了进来。
虽然他今年已经四十六了,但进网吧,倒还真是第一次,人进入不熟悉的地方,难免会有些不自在。
前台小妹妹扫了他一眼后便收回视线,继续刷自己的逗音。
幸好陈辉他们坐得离门口并不太远,只是扫视了一圈,安成章就找到了两人。
看到两人的刹那,他当真是气不打一处来,恨不得好好的教训李海一顿。
陈辉多好的孩子!
带着滔天的怒火快步向两人走去。
一把游戏获胜,还是用VN上单拿到了胜利,李海心情很是不错,停在结算画面,偏头看向旁边陈辉的屏幕。
“?”
只一眼,李海就决定离这个脏东西远一点。
天知道那满屏幕的鬼画符跟数学有什么关系。
但他知道,肯定跟他没关系!
然而,刚转过头,李海忽然脖子一僵,“安……安老师……”
安成章扫了李海一眼,自然而然的看到了英雄联盟的结算画面,脸色阴沉如水,却也没有立即发作,然后,他看向了陈辉的屏幕。
“嗯?”
下一刻,安成章恍然大悟。
他才想起来,陈辉参加了巴巴里阿数学竞赛,今天应该是预赛开始的日子,没想到陈辉竟然真的来参加比赛了。
因为有张安国在负责,这些天他的确对陈辉的关注少了些。
可他怎么都没想到陈辉竟然会来网吧考试,这也太荒唐了!
张安国是干什么吃的?
不过现在也不是计较那么多的时候,陈辉正专心致志的做题,也不好打扰。
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