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¿Por qué sólo tenemos que verificar la identidad aditiva, y cerrada bajo adición y multiplicación escalar para el subespacio?

En el libro Álgebra lineal bien hecha se dice que para determinar rápidamente si un subconjunto dado de $V$ es un subespacio de $V$ En la definición de espacio vectorial, las tres condiciones, a saber, identidad aditiva, cerrado bajo adición y cerrado bajo multiplicación escalar, deben cumplirse. Las demás partes de la definición de un espacio vectorial se satisfacen automáticamente.

Creo que entiendo por qué la conmutatividad, la asociatividad, las propiedades distributivas y la identidad multiplicativa funcionan porque sus operaciones siguen estando dentro del subespacio.

Pero, ¿por qué no necesitamos verificar la inversa aditiva, de forma similar a la verificación de la identidad aditiva? ¿Podría haber casos en los que no hubiera $v + w = 0$ en el nuevo subespacio, $v, w \in U$ , $U$ ¿es un subespacio?

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chocojosh Puntos 639

También hay que comprobar que el conjunto no está vacío. En este caso el cierre bajo multiplicación escalar garantiza que la inversa aditiva de cualquier $v$ en el conjunto también está en el conjunto, ya que para el escalar $-1$ , $(-1)v$ está en el conjunto.

EDIT: De manera similar, para el escalar $0$ , $0v={\bf 0}$ está en el conjunto (por el cierre de la multiplicación escalar), siempre que el conjunto contenga un elemento/vector $v$ .

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Para ser justos, usted obtendrá la no-empatía verificando que $\vec{0}$ está en el set. Creo que eso es lo que se entiende por identidad aditiva.

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Creo que entiendo su lógica. Pero, entonces tengo otra pregunta sobre la definición de Espacio Vectorial (no subespacio). Si hay cierre bajo la multiplicación escalar, ¿necesitamos demostrar que existe la inversa aditiva? ya que para el escalar -1, garantiza que hay una inversa aditiva.

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