Теорема о базисе
Каждый вектор линейного пространства линейно выражается через любой его базис, причем единственным образом.
ДОКАЗАТЕЛЬСТВО
Пусть , , , – базис линейного пространства и – произвольный вектор из . Тогда, по определению базиса, , , , – линейно независимы и , , , , – линейно зависимы. Следовательно, существуют числа , , , , не все равные нулю и такие, что линейная комбинация ; ≠ 0.
Если , то и среди коэффициенты , , , есть ненулевые. => , , , - линейно зависимы. Это противоречит условию (по условию эти элементы образуют базис и, следовательно, линейно независимы).
Так как , то линейно выражается через , , , :
, ⇒ .
Докажем, что линейно выражается через базис единственным образом. Предположим противное. Пусть
и ,
причем хотя бы для одного . Пусть . Тогда
,
⇒ .
Так как , то . Таким образом, получили, что существует нулевая линейная комбинация векторов , , , , среди коэффициентов которой есть ненулевые. Значит , , , – линейно зависимые. Но они по условию линейно независимы, так как образуют базис.
Следовательно, предположение неверное и вектор разлагается по базису , , , единственным образом. 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | Поиск по сайту:
|