1 votos

Pruébalo: En un espacio vectorial de dimensión finita, todo conjunto de extensión contiene una base.

El siguiente texto citado es de la obra de Evar D. Nering Álgebra lineal y teoría de las matrices, 2ª ed.

Teorema 3.5. En un espacio vectorial de dimensión finita, todo conjunto de extensión contiene una base.

Prueba: Sea $\mathcal{B}$ sea un conjunto que abarque $\mathcal{V}$ . Si $\mathcal{V}=\{0\}$ entonces $\emptyset\subset\mathcal{B}$ es una base de $\{0\}$ . Si $\mathcal{V}\ne\{0\}$ entonces $\mathcal{B}$ debe contener al menos un al menos un vector distinto de cero $\alpha_{1}$ . Ahora buscamos otro vector en $\mathcal{B}$ que no depende de $\{\alpha_{1}\}$ . En llamamos a este vector $\alpha_{2}$ y buscar otro vector en $\mathcal{B}$ que no depende del conjunto linealmente independiente $\{\alpha_{1},\alpha_{2}\}$ . Seguimos así mientras podamos que podamos, pero el proceso debe terminar ya que no podemos encontrar más que $n$ vectores linealmente independientes en $\mathcal{B}$ . Por lo tanto, supongamos que hemos obtenido el conjunto $\mathcal{A}=\{\alpha_{1},\dots,\alpha_{n}\}$ con la propiedad de que cada vector en $\mathcal{B}$ depende linealmente de en $\mathcal{A}$ . Entonces, debido al Teorema 2.1 el conjunto $\mathcal{A}$ también debe abarcar $\mathcal{V}$ y es una base.

El razonamiento de la prueba parece circular. "Buscad y encontraréis" no es muy riguroso. Ciertamente creo que podría encontrar tales vectores linealmente independientes, pero eso es porque creo que el teorema es cierto.

¿La prueba es satisfactoria?

Puede que yo sea capaz de elaborar mi propia prueba, pero aún así me gustaría saber si la prueba de Nering es satisfactoria para los matemáticos.

2voto

Hagen von Eitzen Puntos 171160

Sí, la prueba está bien. No hace falta que creas que puedes encontrar esos vectores linealmente independientes. En cada paso, o bien sigue existiendo otro vector en $\mathcal B$ que es independiente de lo que ya tienes (y entonces puede proceder), o no existe tal vector (y el proceso termina). Si ya sabe que un conjunto linealmente independiente no puede tener más de $\dim V$ elementos, el proceso está condenado a terminar con algún número $n\le \dim V$ vectores elegidos así. Revisando la condición de terminación, esos $n$ Los vectores abarcan $V$ Por lo tanto, debe ser una base.

i-Ciencias.com

I-Ciencias es una comunidad de estudiantes y amantes de la ciencia en la que puedes resolver tus problemas y dudas.
Puedes consultar las preguntas de otros usuarios, hacer tus propias preguntas o resolver las de los demás.

Powered by:

X