2025年1月7日火曜日

934: ベクトルたちスペース(空間)たち間リニア(線形)マップ(写像)のレンジ(値域)はコドメイン(余域)のサブ(部分)ベクトルたちスペース(空間)である

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ベクトルたちスペース(空間)たち間リニア(線形)マップ(写像)のレンジ(値域)はコドメイン(余域)のサブ(部分)ベクトルたちスペース(空間)であることの記述/証明

話題


About: ベクトルたちスペース(空間)

この記事の目次


開始コンテキスト



ターゲットコンテキスト



  • 読者は、任意のベクトルたちスペース(空間)たち間の任意のリニア(線形)マップ(写像)のレンジ(値域)はコドメイン(余域)のサブ(部分)ベクトルたちスペース(空間)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たちの一覧があります。

本サイトにてこれまで議論された命題たちの一覧があります。


本体


1: 構造化された記述


ここに'構造化された記述'のルールたちがある

エンティティ(実体)たち:
F: { 全てのフィールド(体)たち }
V1: { 全ての F ベクトルたちスペース(空間)たち }
V2: { 全ての F ベクトルたちスペース(空間)たち }
f: :V1V2, { 全てのリニア(線形)マップ(写像)たち }


ステートメント(言明)たち:
f(V1){V2 の全てのサブベクトルたちスペース(空間)たち }
//


2: 証明


全体戦略: ステップ1: f(V1)はベクトルたちスペース(空間)であるための諸要件たちを満たすことを見る。

ステップ1:

1) 任意の要素たちf(v),f(v)f(V1)に対して、f(v)+f(v)f(V1) (アディション(加法)の下で閉じていること): f(v)+f(v)=f(v+v)f(V1)

2) 任意の要素たちf(v),f(v)f(V1)に対して、f(v)+f(v)=f(v)+f(v) (アディション(加法)のコミュータティビティ(可換性)): それは、周囲V2上で成立する。

3) 任意の要素たちf(v),f(v),f(v)f(V1)に対して、(f(v)+f(v))+f(v)=f(v)+(f(v)+f(v)) (アディション(加法)たちのアソシアティビティ(結合性)): それは、周囲V2上で成立する。

4) 以下を満たすある0要素0f(V1)、つまり、任意のf(v)f(V1)に対して、f(v)+0=f(v)、がある (0ベクトルの存在): f(0)=0f(V1)がそれに該当する。

5) 任意の要素f(v)f(V1)に対して、以下を満たすあるインバース(逆)要素f(v)f(V1)、つまり、f(v)+f(v)=0、がある (インバース(逆)ベクトルの存在): f(v)=f(v)f(V1)がそれに該当する。

6) 任意の要素f(v)f(V1)、任意のスカラーrFに対して、r.f(v)f(V1) (スカラーマルチプリケーション(乗法)の下で閉じていること): f(rv)=r.f(v)f(V1)

7) 任意の要素f(v)f(V1)、任意のスカラーたちr1,r2Fに対して、(r1+r2).f(v)=r1.f(v)+r2.f(v) (スカラーたちのアディション(加法)に対するスカラーマルチプリケーション(乗法)ディストリビュータビリティ(分配性)): それは、周囲V2上で成立する。

8) 任意の要素たちf(v),f(v)f(V1)、任意のスカラーrFに対して、r.(f(v)+f(v))=r.f(v)+r.f(v) (要素たちアディション(加法)に対するスカラーマルチプリケーション(乗法)ディストリビュータビリティ(分配性)): それは、周囲V2上で成立する。

9) 任意の要素f(v)f(V1)、任意スカラーたちr1,r2Fに対して、(r1r2).f(v)=r1.(r2.f(v)) (スカラーマルチプリケーション(乗法)たちのアソシアティビティ(結合性)): それは、周囲V2上で成立する。

10) 任意の要素f(v)f(V1)に対して、1.f(v)=f(v) (1マルチプリケーション(乗法)のアイデンティティ(単位性)): それは、周囲V2上で成立する。


参考資料


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