有限次元ベクトルスペース(空間)からのリニアマップ(線形写像)に対して、あるドメイン(定義域)サブスペース(部分空間)があって、それは、イメージ(像)へ'ベクトルスペース(空間)たち - リニア(線形)モーフィズム(射)たち'アイソモーフィック(同形写像)であることの記述/証明
話題
About: ベクトルスペース(空間)
About: マップ(写像)
この記事の目次
開始コンテキスト
- 読者は、ベクトルスペース(空間)の定義を知っている。
- 読者は、リニアマップ(線形写像)の定義を知っている。
- 読者は、%カテゴリー名%アイソモーフィズム(同形写像)の定義を知っている。
- 読者は、任意の有限次元ベクトルスペース(空間)から任意の同一次元ベクトルスペース(空間)への任意のリニア(線形)サージェクション(全射)は'ベクトルスペース(空間)たち - リニア(線形)モーフィズム(射)たち'アイソモーフィズム(同形写像)であるという命題を認めている。
- 読者は、任意の有限次元ベクトルスペース(空間)の任意のリニア(線形)マップ(写像)下のイメージ(像)はベクトルスペース(空間)であるという命題を認めている。
ターゲットコンテキスト
- 読者は、任意の有限次元ベクトルスペース(空間)からの任意のリニアマップ(線形写像)に対して、あるドメイン(定義域)サブスペース(部分空間)があって、それは、そのマップ(写像)のイメージ(像)へ'ベクトルスペース(空間)たち - リニア(線形)モーフィズム(射)たち'アイソモーフィック(同形写像)であるという命題の記述および証明を得る。
オリエンテーション
本サイトにてこれまで議論された定義の一覧があります。
本サイトにてこれまで議論された命題の一覧があります。
本体
1: 記述
任意の有限次元ベクトルスペース(空間)\(V_1\)、任意のベクトルスペース(空間)\(V_2\)、任意のリニアマップ(線形写像)\(f: V_1 \rightarrow V_2\)に対して、あるドメイン(定義域)サブスペース(部分空間)があって、それは、マップ(写像)イメージ(像)\(f (V_1)\)へ'ベクトルスペース(空間)たち - リニア(線形)モーフィズム(射)たち'アイソモーフィック(同形写像)である。
2: 証明
任意の有限次元ベクトルスペース(空間)の任意のリニア(線形)マップ(写像)下のイメージ(像)はベクトルスペース(空間)であるという命題によって、\(f (V_1)\)はベクトルスペース(空間)である。その命題の証明に示されているとおり、\(V_1\)の任意のベーシス(基底)のあるサブセット(部分集合)\(b_1, b_2, . . ., b_r\)があって、そのスペース(空間)は\(f (V_1)\)へサージェクティブにマップする。同ドメイン(定義域)サブスペース(部分空間)は次元数が\(f (V_1)\)と同じなので、任意の有限次元ベクトルスペース(空間)から任意の同一次元ベクトルスペース(空間)への任意のリニア(線形)サージェクション(全射)は'ベクトルスペース(空間)たち - リニア(線形)モーフィズム(射)たち'アイソモーフィズム(同形写像)であるという命題によって、同ドメイン(定義域)サブスペース(部分空間)から\(f (V_1)\)へのリニア(線形)サージェクション(全射)(fの同ドメイン(定義域)サブスペース(部分空間)への制限)は'ベクトルスペース(空間)たち - リニア(線形)モーフィズム(射)たち'アイソモーフィズム(同形写像)である。