易混 2024 年中科大少年班营二 第 5 题 · P009776
两题都通过尾部的距离条件研究序列,却要先检验所用距离的取值结构。前题的汉明空间部分有统一的正距离间隔,另一个环境允许距离按整除幂次不断缩小,证明工具因而不同。
同样的“接近”不能跨空间照搬含义;先明确距离,再判断应使用离散间隔还是逐层整除估计。
回答下列问题:
写出柯西序列的定义。
已知和是上的柯西序列,求证:也是上的柯西序列。
设是汉明空间上的柯西序列,求证:存在,使得对一切,都有。
这是解答题,请在纸上写出完整过程。写完后对照解答给自己评分。
柯西条件只比较同一序列的足够靠后的两项。
实数和用三角不等式并将容许误差各分一半;汉明距离的关键是不同点的距离存在正下界。
(1)设 为度量空间。序列 称为柯西序列,是指对任意 ,存在正整数 ,使得
在 上取通常距离 。
(2)任给 。由两序列的柯西性质,分别存在 ,使对应的尾部差均小于 。令 ,则 时
因此 。
(3)汉明距离等于两个字在不同坐标上的个数,因而非负且取整数值;不同点之间的距离至少为 。在柯西定义中取 ,可选正整数 ,使 时
该距离为整数,故只能为 ,从而 。固定 即得
求和证明使用共同阈值的最大值,故两个尾部估计确实同时成立;整个论证未调用实数的完备性。汉明部分利用的是距离为整数,不能把它直接推广到不同点距离可任意小的一般度量空间。定义采用 ,因此固定其中一项为 合法。
自写延伸例证:更换距离后,柯西列未必尾部恒定。 保持原题三问不变,另考察有理数列 ,。在三进距离下,对 ,
因为 不被三整除。交换 同理; 时距离为零。给定 ,取同一个正整数 使 ,就控制全部尾项对,故它是三进距离下的柯西列,且 。各项互异,说明这里不能套用汉明距离的“尾部恒定”。在通常实数距离下,任意阈值后仍有 ,所以它不是实数柯西列。这里是解答后的自写距离对照,不是原题另有一问。
柯西序列相加时,把误差分配给每个分量,再用三角不等式合并。距离若具有正的最小非零值,选比该值严格更小的尾部距离条件,就会得到尾部恒定。
已具Cauchy定义与通常汉明距离:epsilon二分和整数距离间隙的常规应用。
易混 2024 年中科大少年班营二 第 5 题 · P009776
两题都通过尾部的距离条件研究序列,却要先检验所用距离的取值结构。前题的汉明空间部分有统一的正距离间隔,另一个环境允许距离按整除幂次不断缩小,证明工具因而不同。
同样的“接近”不能跨空间照搬含义;先明确距离,再判断应使用离散间隔还是逐层整除估计。
已记下,谢谢!