به محفل ریاضی ایرانیان خوش آمدید! لطفا برای استفاده از تمامی امکانات عضو شوید
+2 امتیاز
497 بازدید
در دانشگاه توسط
ویرایش شده توسط erfanm

فرض کنيم فضای برداری $V$ دارای دو پايه ی نا متناهی $A$ و $B$ باشد. نشان دهيد $Card \ A = Card \ B$ .

مرجع: تمرين جزوه ! درس جبر خطی .

1 پاسخ

می توانید به پاسخ(ها) امتیاز دهید یا آن را انتخاب کنید.

+2 امتیاز
توسط erfanm (13,881 امتیاز)

برای اثبات فرض می کنیم $ N=\{ n_{ \lambda } : \lambda \in I \} $ و $ M=\{ m_{ \gamma } : \gamma \in J \} $ دو پایه برای فضای برداری $V $ باشند. ابتدا تابعی یک به یک $ \varphi :M \rightarrow N $ می سازیم لذا نتیجه می شود که $ card(M) \leq card(N)$ و به طور مشابه نشان داده می شود که $ card(N) \leq card(M) $ و حکم ثابت می شود.

عنصر دلخواه $m_{{ \gamma }_{0}} $ را در$M $ در نظر بگیریم چون $M$ پایه بود لذا $span(M \setminus \{m_{{ \gamma }_{0}}\} ) \neq V$ اگر به ازای هر $ \lambda $ داشته باشیم $n_{ \lambda } \in span(M \setminus \{m_{{ \gamma }_{0}}\} ) $ آنگاه از آنجایی که $V $ توسط $ N$ نیز تولید می شود و $N \subseteq span(M \setminus \{m_{{ \gamma }_{0}}\} ) $ لذا $span(M \setminus \{m_{{ \gamma }_{0}}\} ) = V$ که تناقض است لذا $n_{{ \gamma }_{0}} $ ای وجود دارد که در $span(M \setminus \{m_{{ \gamma }_{0}}\} ) $ نیست. واز آنجایی که $n_{{ \gamma }_{0}} \in V $ داریم $n_{{ \gamma }_{0}} = \sum_{i=0}^n \alpha_{i} m_{{ \gamma }_{i}}$ که در آن $ \alpha_{0} \neq 0 $ است پس $m_{{ \gamma }_{0}} $ برحسب بقیه جملات بدست می آید $$V=span(M) \subseteq span(M \setminus \{m_{{ \gamma }_{0}}\} \bigcup \{n_{{ \gamma }_{0}}\}) $$

و به سادگی دیده می شود که $M \setminus \{m_{{ \gamma }_{0}}\} \bigcup \{n_{{ \gamma }_{0}}\} $ مستقل خطی نیز است لذا یک پایه برای $V$ است قرار می دهیم $ \varphi (m_{{ \gamma }_{0}})=n_{{ \gamma }_{0}}$ از آنجایی که $M \setminus \{m_{{ \gamma }_{0}}\} \bigcup \{n_{{ \gamma }_{0}}\} $ و $ N=\{ n_{ \lambda } : \lambda \in I \} $ یک پایه برای $V$ بودند داریم $N \setminus \{n_{{ \gamma }_{0}}\} $ و $M \setminus \{m_{{ \gamma }_{0}}\} $ هردو پایه هایی برای $V \setminus span(n_{{ \gamma }_{0}})$ هستند و به طور مشابه به ازای هر عضو از $M$ عضو منحصربفردی از $N$ نظیر می شود. (از آنجایی که $ m_{{ \gamma }_{i}} $بعد از نظیر شدن از فضا حذف می شود یک به یکی نتیجه می شود)

ریاضیدان، کسی است که شباهت ها را بین قضایا دریابد. ریاضیدان بهتر کسی است که بتواند شباهت بین برهان ها را ببیند. بهترین ریاضیدان کسی است که بتواند به شباهت بین نظریه ها توجه کند. و می توان تصور کرد که ریاضیدان نهایی کسی است که بتواند شباهت بین شباهت ها را مشاهده کند.
...