Przestrzeń liniowa: Różnice pomiędzy wersjami

[wersja przejrzana][wersja przejrzana]
Usunięta treść Dodana treść
Wydzielono osobny rozdział dotyczący podprzestrzeni
Linia 109:
*: dla każdego <math>a \in K</math> oraz <math>\mathbf v \in V</math> zachodzi <math>(-a)\mathbf v = a(\boldsymbol -\mathbf v) = \boldsymbol -(a\mathbf v).</math>
 
== Baza i wymiar przestrzeni liniowej ==
== Podprzestrzeń liniowa i baza ==
{{osobny artykuł|podprzestrzeń liniowa|baza (przestrzeń liniowa)}}
 
==== Definicja podprzestrzeni ====
[[zbiór pusty|Niepusty]] [[podzbiór]] <math>W</math> przestrzeni liniowej <math>V</math> zamknięty ze względu na dodawanie i mnożenie skalarne nazywa się podprzestrzenią tej przestrzeni, przy czym:
 
# przestrzeń <math>W</math> jest zamknięta ze względu na dodawanie wektorów,
#: jeżeli <math>\mathbf u, \mathbf v \in W,</math> to <math>\mathbf u \boldsymbol + \mathbf v \in W</math>
# przestrzeń <math>W</math> jest zamknięta ze względu na mnożenie przez skalar,
#: jeżeli <math>a \in K, \mathbf v \in V,</math> to <math>a\mathbf v \in V.</math>
 
Równoważnie:
 
:Podzbiory przestrzeni, które same są przestrzeniami liniowymi nazywa się podprzestrzeniami liniowymi (nad tym samym ciałem).
 
==== Definicja powłoki liniowej ====
Linia 128 ⟶ 116:
:[[Część wspólna]] wszystkich podprzestrzeni zawierających dany zbiór wektorów <math>v_1,v_2,\cdots,v_n</math> nazywa się jego [[Podprzestrzeń liniowa#Powłoka liniowa|powłoką (liniową)]] lub [[Podprzestrzeń liniowa#Powłoka liniowa|otoczką (liniową)]].
 
==== Definicja rozpinania podprzestrzeniprzestrzeni przez zbiór wektorów ====
 
:Mówi się, że dany zbiór wektorów <math>v_1,v_2,\cdots,v_n</math> '''rozpina pewnąprzestrzeń podprzestrzeńliniową liniową''', jeżeli wszystkie inne wektory tej podprzestrzeniprzestrzeni można otrzymać w wyniku dodawania i mnożenia przez skalar wektorów tego zbioru .
 
==== Definicja liniowej niezależności wektorów ====
 
:Jeżeli spośród wektorów <math>v_1,v_2,\cdots,v_n</math> rozpinających daną podprzestrzeńprzestrzeń usunięcie któregokolwiek z nich powodowałoby, że z pozostałych nie dałoby się rozpiąć tej podprzestrzeni, to mówi się, że zbiór wektorów jest [[liniowa niezależność|liniowo niezależny]].
 
==== Definicja bazy przestrzeni liniowej ====
Linia 164 ⟶ 152:
Istnieją przestrzenie liniowe, dla których nie można wskazać żadnej bazy, ale przy założeniu aksjomatu wyboru wiadomo, że ona istnieje.
 
==== Twierdzenie Andreasa Blassa (1984 r): ====
 
:Istnienie bazy każdej przestrzeni liniowej jest równoważne z [[aksjomat wyboru|aksjomatem wyboru]]<ref>Blass, Andreas. ''Existence of bases implies the axiom of choice''. Axiomatic set theory (Boulder, Colo., 1983), 31–33, Contemp. Math., 31, Amer. Math. Soc., Providence, RI, 1984.</ref>.
 
==== Definicja podprzestrzeni ====
'''Definicja 1:'''
 
:[[zbiór pusty|Niepusty]] [[podzbiór]] <math>W</math> przestrzeni liniowej <math>V</math> zamknięty ze względu na dodawanie i mnożenie skalarne nazywa się podprzestrzenią tej przestrzeni, przy czym:
 
# przestrzeń <math>W</math> jest zamknięta ze względu na dodawanie wektorów,
#: jeżeli <math>\mathbf u, \mathbf v \in W,</math> to <math>\mathbf u \boldsymbol + \mathbf v \in W</math>
# przestrzeń <math>W</math> jest zamknięta ze względu na mnożenie przez skalar,
#: jeżeli <math>a \in K, \mathbf v \in V,</math> to <math>a\mathbf v \in V.</math>
 
'''Definicja 2 (równoważna)'''
 
:Podzbiory przestrzeni, które same są przestrzeniami liniowymi nazywa się podprzestrzeniami liniowymi (nad tym samym ciałem).
 
Wynika stąd, że:
 
:Baza podprzestrzeni i jej wymiar są zadane przez bazę i wymiar tego zbioru, traktowanego jako niezależna przestrzeń liniowa.
 
== Przykłady ==