Załóżmy, że istniała podstawa i pewna liczba wymiarów dla podprzestrzeni W w RR ^ 4. Dlaczego liczba wymiarów 2?

Załóżmy, że istniała podstawa i pewna liczba wymiarów dla podprzestrzeni W w RR ^ 4. Dlaczego liczba wymiarów 2?
Anonim

Odpowiedź:

4 wymiary minus 2 wiązania = 2 wymiary

Wyjaśnienie:

Współrzędne 3 i 4 są jedynymi niezależnymi. Pierwsze dwa można wyrazić w kategoriach dwóch ostatnich.

Odpowiedź:

O wielkości podprzestrzeni decyduje jej podstawa, a nie wymiar jakiejkolwiek przestrzeni wektorowej jest to podprzestrzeń.

Wyjaśnienie:

Wymiar przestrzeni wektorowej jest definiowany przez liczbę wektorów w oparciu o tę przestrzeń (dla nieskończonych przestrzeni wymiarowych jest określony przez liczność podstawy). Zauważ, że ta definicja jest spójna, ponieważ możemy udowodnić, że każda podstawa przestrzeni wektorowej będzie miała taką samą liczbę wektorów, jak każda inna podstawa.

W przypadku # RR ^ n # wiemy to #dim (RR ^ n) = n # tak jak

#{(1,0,0,…0),(0,1,0,…,0),…,(0,0,…,0,1)}#

jest podstawą # RR ^ n # i ma # n # elementy.

W przypadku #W = s, t w RR # możemy napisać dowolny element # W # tak jak #svec (u) + tvec (v) # gdzie #vec (u) = (4,1,0,1) # i #vec (v) = (-1,0,1,0) #.

Z tego mamy to # {vec (u), vec (v)} # jest zestawem opinającym dla # W #. Bo #vec (u) # i #vec (v) # z pewnością nie są skalarnymi wielokrotnościami siebie (zwróć uwagę na pozycje #0#s), to znaczy # {vec (u), vec (v)} # to liniowo niezależny zestaw rozpinający dla # W #to znaczy podstawa. Bo # W # ma podstawę #2# elementy, mówimy tak #dim (W) = 2 #.

Należy zauważyć, że wymiar przestrzeni wektorowej nie zależy od tego, czy jej wektory mogą istnieć w innych przestrzeniach wektorowych o większym wymiarze. Jedyna relacja jest taka, jeśli # W # jest podprzestrzenią # V # następnie #dim (W) <= dim (V) # i #dim (W) = dim (V) <=> W = V #