L0-线性函数的Hahn-Banach扩张定理的几何形式与随机赋范模中的Goldstine-Weston定理

本文给出了关于L⁰- 线性函数的Hahn-Banach 扩张定理的几何形式并证明这个几何形式等价于它的代数形式. 进一步, 我们利用这个几何形式给出了随机局部凸模中熟知的基本分离定理的一个新的且简单的证明. 最后, 利用这个分离定理, 我们同时在两种拓扑 —(ε, λ)- 拓扑和局部L⁰- 凸拓扑下证明了随机赋范模中的Goldstine-Weston 稠密性定理, 并举出一个反例说明在局部L⁰- 凸拓扑下如果随机赋范模不具有可数连接性质, 则Goldstine-Weston 稠密性定理不一定成立.     

平面几何中的面积证法(一)

为了向广大中学生读者系统地介绍张景中先生倡导的平面几何中的面积方法,编辑部约请袁安全老师撰写了《平面几何中的面积方法》,作为《竞赛之窗》栏目的专题讲座.因篇幅较长,将分三期连载,每期刊登一个专题,这三个专题分别是(一)共边定理及其应用;(二)共角定理及其应用;(三)共边及共角定理的综合应用.面积不仅是数学学科里一个概念,而且也是重要的一种解题工具.只要抓住面积,不但能使平面几何更容易学,而且会令几何变得更有趣.本文笔者主要介绍:三角形共边比例定理(以下简称为共边定理[1]),它会给我们带来意想不到的理解题效果.     

一个定理证明引发的思考

三角形中位线定理不仅大家耳熟能祥,并且对于它的证明也了如指掌.但是,你是否对证明做进一步的思考呢? 为了下文说明方便,我们先简单回顾一下三角形中位线定理的证明:如图1,过点C作CF∥AB,交DE的延长线于F,得平行四边形BCFD,再证△ADE≌△CFE,从而得结论.这个证明实际上是采用了“割补法”,把一个三角形     

HPM视角下“三角形一边的平行线性质定理及推论”教学

笔者以问题串的形式,带领学生探讨平面几何中“三角形一边的平行线性质定理及推论”能否用“出入相补原理”证明.师生发现,一方面,“出入相补原理”可以从特殊到一般证明该定理,另一方面,《几何原本》命题1.43和VI.14可以看作由“出入相补原理”推导出的“容直容横原理”的一般情况,欧氏几何是用“面积比”证明该定理,“容直容横原理”是用积来解决,理论上两者异曲同工,但在计算技巧上,中国传统数学更胜一筹.     

向量法是解决垂直问题的一把利器

在平面几何中,垂直是一种特殊的位置关系．很多几何题都涉及垂直的证明,沈文选先生对此作了较为详细的总结,认为可由从角、线、形等多方面考虑．这其中需要牵涉到很多的几何知识,详见文[1]．笔者与张景中先生在文[2,3]中指出：初等几何解题要用许多公理和定理,而向量法仅仅用4条规则,这从根本上体现了向量法平易简捷的特色．特别是在证明垂直方面,向量法解题思路简单,     

整函数插补法中一个基本定理

<正> 在这里,我们将把 Boutroux-Cartan 二氏定理应用到整函数插补法,这个定理的应用也曾出现在 Turam 院士的第二基本定理的证明中,在那里它是对付多项式的插补法的.然而作者的思想是形成在多年前,这个巧合,作者曾和 Turan 院士谈及.作者在1954年亦曾向 Turan 院士指出,如果应用 Ahlfors 氏的推广的 Cartan 氏定理则他的第二基本定理尚可推到 Stieltjes 氏积分.     

数形结合的方法在微积分证题教学中的应用

在微积分教学中 ,证明题是一个难点 ,经常会有学生反映对证明题不知如何下手 .常用的证明方法很多 ,其中数形结合的方法是一种简单有效、易学易用的方法 .微积分的许多概念都来源于实际 ,都有其几何或物理意义 ,不少结论也反映了某种几何关系或性质 .如导数与曲线的切线密切相关 ;定积分表示曲边梯形的面积 ;积分中值定理反映了图形的面积之间的关系等 .数形结合的方法就是借助几何直观找出解题思路的方法 .图 11　利用图形的对称性证题例 1　证明 :∫π20dx1 + ( tanx) √ 2 =π4.证　因为被积函数的原函数不是初等函数 ,所以它不能用一般…     

Poincaré-Bendixson环域定理的推广

Poincare-Bendixson环域定理是平面动力系统最基本的结论之一,在应用上也极为重要.文献[3]指出,它基本上是由解的存在唯一性和Jordan定理这个简单的几何事实推得的.本文证明,当一个平面微分系统的解不满足唯一性时,Poincare-Bendixson环域定理的结论仍然成立.推广后的环域定理在应用上是方便的.在本文后半部分,我们考虑了Lienard方程的极限环的存在性问题,所得定理推广了著名的定理。     

几何定理机器证明三十年

由于传统的兴趣和多种原因,几何定理的机器证明在自动推理的研究中占有重要的地位.自吴法发表至今30年,几何定理机器证明的研究和实践有了很大的进展.对无序几何命题而言,代数方法、数值方法均能有效地判定其真假,面积法(消点法)、搜索法更能生成其可读的证明.几何不等式机器证明的研究,由于多项式完全判别系统的建立,也有了突破.研究领域已由机器证明扩展为包括几何作图在内的一般几何问题的机器求解,并有了实际的应用.     

Hurwitz定理的矩阵证明

本文介绍了关于平方和乘积公式的经典Hurwitz定理,给出了比以往更加简洁的一个矩阵证明,并指出这个定理在几何中的一个有趣的应用.     

勾股定理的一个至简面积法证明和探究

<正>勾股定理历史悠久,应用广泛,其数学表达式优美,简洁.它是无理数及费马大定理产生的源头,是早期数形结合思想及几何定理严谨证明的发端之一.因而,它是几何学的一块基石,是数学宝库里的一颗璀璨明珠.两千多年来,中、外关于勾股定理的证法难以悉数.但从初等平面几何的角度出发,一般仅有面积证法和比例线段证法两大类.本文笔者给出勾股定理一个面积法的至简证明,并就这一证明作进一步探究.     

用原函数构造辅助函数

辅助函数法是高等数学证明中经常使用的一种非常有用的方法，例如拉格朗目中值定理与柯西中值定理的证明都使用了辅助函数法。构造辅助函数的方法很多，构造出的辅助函数也可以有各种不同的形式。大部分高等数学教材（例如「1」〔Zj上，拉格朗目中值定理和柯西中值定理证明中的辅助函数都是从几何角度得出的，然而上述两个定理证明中的辅助函数也可以用原函数构造出来。本文先通过拉格朗目中值定理与柯西中值定理的证明，介绍用原函数构造辅助函数的方法，然后再介绍一些用此法进行证明的其他实例。在拉格朗目中值定理的证明中，设八x）在…     

质点法在SGARP中的新实现

可持续发展的几何自动推理平台(SGARP)支持用户发展多种多样基于规则的机器自动推理或人机交互推理方法,但缺乏处理符号计算的模块,其解题能力仍有待加强.质点法是最近发展的继面积法之后又一个能对可构造型几何命题生成可读机器证明的具有完全性的算法.基于一种在SGARP中快捷实现符号计算功能的方法,对质点法机器证明算法进行了新的实现.新添加的质点法模块使得用户能更便捷地验证更多的几何定理,从而使SGARP能更好地满足用户学习与发展几何机器推理的需求.     

关于仑巴菲特引理的证明

１８４０年莱莫斯（ｌｅｍｅｓ）提出命题：“两内角平分线相等的三角形是等腰三角形．”很难用纯几何方法证明．瑞士几何学家斯坦纳（ｓｔｅｉｎｅｒ）第一个给出了证明,于是该命题就成了著名的“斯坦纳──莱莫斯”定理,但证法比较麻烦．于是人们又寻求定理的简单证法,大约于１９４０年前后,有人基于法国数学家仑巴菲特（Ｒｅｂａｆｆｅｔ）的引理“三角形中大角的平分线小些．”利用反证法,给出了一个较简单的证法,但美中不足的是引理的证法,如同定理的证法一样困难;如朱德祥先生在《初等几何研究》（高等教育出版社,１９８５年…     

Slodkowski定理的Chirka证明的一些注解(英文)

通过在一个积分算子上运用Schauder不动点定理,Chirka对Slokowski的全纯运动扩张定理提供了一个优美的简单证明.本文中,作者对构造此证明的启发提供一个参考同时用此方法通过不同方式来构造全纯扩张.一个自然的问题是研究这些用不同方式得到的全纯扩张是否相同.因此对全纯扩张唯一性已有的判断法提供一个简单的综述.最后介绍在全纯扩张唯一性存在时的一个应用.     

初等几何判定问题与机械化证明

机械化证明定理,目前值得注意的是Tarski关于初等几何与初等代数定理的机械证明法。他以及后来一些研究工作者的方法,大都基于Sturm定理的某种推广,这些方法仍极繁复,因之即使使用了计算机,实际上也是难以实现的。本文的目的,在于把定理限制在不牵涉到“之间”关系的情形,应用完全不同的原理给出初等几何定理的机械化证法。这种方法仅用手算即可给出不太简单的定理的证明。     

基于指标形式张量的微分几何定理机器证明

提出了一个基于指标形式张量的微分几何定理的机器证明算法.该算法将微分几何定理转化成带指标的张量多项式的计算问题,然后通过利用重写规则,挖掘等价条件和分次选取条件等方法大大减少了这个多项式系统的方程个数.再利用这个多项式系统本身和关于哑元的方程三角化这个多项式系统,将所得到的首项代入结论, 从而得到了该定理的机器证明.该算法不仅能够证明基于指标形式张量的微分几何定理,也可以用于张量方程的求解.     

关于矩阵秩的一个定理

许多线性代数教材在处理“矩阵秩是矩阵中非零子式的最高阶数”的定理中,常用向量组线性相关、线性无关的知识来证明.本文我们尝试用矩阵分块乘法的方法来证明这个定理.     

关于辅助函数的几种构造方法——谈微分中值命题的证明

构造函数法是一种重要的数学方法,在教学中有意识地培养学生掌握这种方法,对于开阔学生思路、提高分析问题和解决问题的能力有着重要的意义．在高等数学中,微分中值定理的证明就是通过构造适当辅助函数,由这个函数满足罗尔定理而得到要证的结论．本文主要介绍证明微分中值命题时常用的构造辅助函数的几种方法．一、几何直观法构造辅助函数例1（拉格朗日定理）设连续,在内可导,则存在各分析该命题条件不满足罗尔定理中从图1可见满足罗尔定理的条件,其中直线AB的函数地从而可作辅助函数证明本题．同理,对于平行于AB且过原点的直线C…     

共边定理及其简单应用

<正>张景中院士的《面积方法帮你解题》一书,介绍了许多解题的智慧与方法.本文只介绍其中的一个定理——共边定理极其简单的应用,与大家分享.共边定理如图1,若直线PQ与直线AB交于M,则S△PAB/S△QAB=PM/QM.