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¿Cómo puede un subespacio tienen una menor dimensión que el espacio de su padre?

Si $V$ es un subespacio vectorial de $W$, luego

$$\dim(V) \le \dim(W)$$

Por qué? ¿Eso quiere decir que para

$$W = \mathbb{R}^3\\ V = \{(0,0)\}$$

$V$ es válido para el subespacio de $W$? Pero $V$ sólo tiene dos coordenadas, y $W$ $3$...

Siempre he tenido la impresión de que un subespacio de dimensión debe ser igual a su padre del espacio de la dimensión.


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Cometí un error con mi ejemplo, la respuesta es no (como todos ustedes señalado), sin embargo, el verdadero núcleo de la cuestión es, ¿cómo puede un subespacio tienen una dimensión inferior a la de su padre el espacio?

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Bill Cook Puntos 17167

No. $\{(0,0)\}$ no es un subespacio de $\mathbb{R}^3$.

Un subespacio debe ser un subconjunto de sus padres de espacio vectorial.

Ahora, $\{(0,0,0)\}$ es un subespacio de $\mathbb{R}^3$ $\{(0,0)\}$ es un subespacio de $\mathbb{R}^2$, pero $\{(0,0)\}$ no es un subespacio de $\mathbb{R}^3$.

En cuanto a tu otra pregunta, un subespacio de dimensión no puede exceder su padre dimensión, pero de ninguna manera debe ser igual a ella.

Por ejemplo: Los subespacios de $\mathbb{R}^3$ son...

$\mathbb{R}^3$ sí (cada espacio vectorial es un subespacio de sí mismo).

Cualquier plano que pasa por el origen es un 2-dimensional subespacio de $\mathbb{R}^3$.

Cualquier línea que pasa por el origen es un 1-dimensional subespacio de $\mathbb{R}^3$.

El origen de la misma, $\{(0,0,0)\}$ es 0-dimensional subespacio de $\mathbb{R}^3$.

¿Por qué la dimensión de un subespacio no superan la dimensión de su padre? Es, esencialmente, porque cualquier subconjunto linealmente independiente (como una base para un subespacio) puede ser extendida a una base de todo el espacio vectorial.

Edit: Coordenadas escrito para representar un subespacio $\not=$ la dimensión del subespacio.

Ejemplo: $W = \{(c,2c,3c)\;|\; c \in \mathbb{R}\}$ es un subespacio de $\mathbb{R}^3$. Ahora, sí, elementos de $W$ son de 3-tuplas, pero esto no $W$ sí 3-dimensional.

Pensar en la "dimensión" en el sentido de que el mínimo número de parámetros necesarios para describir el subespacio, por lo que para $W$ esto es "1". Observe que $W$ consiste en múltiplos de $(1,2,3)$. Esto significa que $\{(1,2,3)\}$ es una base para $W$ y por lo tanto (ya que la base tiene sólo 1 elemento), $W$ es un 1-dimensional subespacio de $\mathbb{R}^3$.

Ahora ¿qué pasa si todo lo que sabemos es que el mundo de la $W$? Entonces usted realmente no necesita una 3-tupla para saber quién eres. En lugar de decir, "Hola soy $(2,4,6)$." Usted podría decir, "Hey soy 2." (siempre y cuando todo el mundo sabe que es la abreviatura de $2(1,2,3)=(2,4,6)$.

Otra analogía es como conducir en una autopista. Si alguien te pregunta de dónde usted está en la I-40 en Carolina del Norte, usted no necesita dar su latitud y longitud. Usted pudiera decir, estoy en el marcador de la milla 319. Aunque la carretera es un 3-dimensional de la cosa (va distintas direcciones y a diferentes alturas) en algún sentido (internamente) es realmente 1-dimensional. Que el interno tipo de dimensión es la que se está discutiendo aquí.

Espero que esto ayude!

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Philip Fourie Puntos 12889

Sub- sólo significa dentro.

-el espacio de los medios cuando se ve en el aislamiento de los padres en el espacio, es un espacio vectorial en su propio derecho.

En el uso del término "subespacio", no hay ninguna implicación de que el subespacio tiene que tener la misma dimensión que la matriz de espacio.


También, usted está confundiendo lo que la dimensión de los medios. El conjunto $\{(0,0,0)\}$ tiene dimensión cero, porque es simplemente un punto. El hecho de que estamos hablando de un elemento que se expresa como un ordenado triple es irrelevante para la discusión de la dimensión. En el mejor de los que simplemente nos dice que nuestro espacio es un subespacio de $\mathbb{R}^3$.

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Ishfaaq Puntos 6906

He encontrado que es útil, no a la imagen de un espacio en su totalidad. Tratar de entender lo que un espacio es por sus bases o de expansión de los conjuntos. Supongamos $V$ es un espacio vectorial con la dimensión de $n$. Es decir, cualquier $n$ vectores linealmente independientes en $V$ tendrá una duración de. Ahora consideremos un conjunto linealmente independiente de vectores en $V$ con menos de $n$ vectores. Claramente el subespacio generado por este conjunto tiene una dimensión menor, por definición.

Ahora por tu pregunta. Considere la posibilidad de cualquier conjunto de vectores en $V$ con más de $n$ vectores. Usted puede haber aprendido que este conjunto no puede ser linealmente independiente y no puede ser una base para $V$. Además cada subespacio en $V$ tendrá un sistema generador y, por tanto, una base. Esta discusión debe decirle que la dimensión de dichos subespacios debe ser menor que la de todo el espacio desde una base para un conjunto contendrá $n$ o menos de los vectores.

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