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)のベクトルたちサブスペース(部分空間)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)たち間任意のリニアマップ(線形写像)のレンジ(値域)はコドメイン(余域)のベクトルたちサブスペース(部分空間)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:
\(F\): \(\in \{\text{ 全てのフィールド(体)たち }\}\)
\(V_1\): \(\in \{\text{ 全ての } F \text{ ベクトルたちスペース(空間)たち }\}\)
\(V_2\): \(\in \{\text{ 全ての } F \text{ ベクトルたちスペース(空間)たち }\}\)
\(f\): \(: V_1 \to V_2\), \(\in \{\text{ 全てのリニア(線形)マップ(写像)たち }\}\)
\(f (V_1)\):
//
ステートメント(言明)たち:
\(f (V_1) \in \{V_2 \text{ の全てのベクトルたちサブスペース(部分空間)たち }\}\)
//
2: 証明
全体戦略: ステップ1: \(f (V_1)\)はリニアコンビネーション(線形結合)下で閉じていることを見る。
ステップ1:
\(f (V_1)\)はリニアコンビネーション(線形結合)下で閉じていることを見る。
\(f (v), f (v') \in f (V_1)\)および\(r, r' \in F\)を任意のものとする。
\(r f (v) + r' f (v') = f (r v + r' v') \in f (V_1)\)、なぜなら、\(f\)はリニア(線形)である。
任意のベクトルたちスペース(空間)に対して、当該ベクトルたちスペース(空間)の任意の非空サブセット(部分集合)はベクトルたちサブスペース(部分空間)である、もしも、当該サブセット(部分集合)はリニアコンビネーション(線形結合)の下にクローズド(閉じている)である場合、そしてその場合に限って、という命題によって、\(f (V_1)\)は\(V_2\)のベクトルたちサブスペース(部分空間)である。