一.定义9
设
是线性空间V的子空间,如果和
中每个向量
的分解式
![]()
是唯一的,这个和就称为直和,记为
.
二.直和的判断和维数
1.定理8
和
是直和的充要条件是等式
只有在
全为零时才成立.
证明:必要性易证;充分性用同一法……
推论
和
是直和![]()
.
2.定理9
设
是线性空间V的子空间,令
,则
![]()
维(
)=维(
)+维(
).
证明:只要用到上一节定理7与此节定理8立即可得……
3.定理10
设U是线性空间V的一个子空间,那么一定存在一个子空间W使
.
证明:将U的基进行扩张……
三.子空间的直和的概念的推广.
1.定义10
设
都是线性空间V的子空间,如果和
中每个向量
的分解式
是唯一的,这个和就称为直和,记为
.
2.定理11
是线性空间V的一些子空间,下面这些条件是等价的:
1)
是直和;
2)零向量的表法唯一;
3)
;
4)维(
)=![]()
注:定理11的证明与S=2的情形的证明基本一样……
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