Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова
Опубликован: 10.09.2007 | Доступ: свободный | Студентов: 3973 / 713 | Оценка: 4.33 / 3.93 | Длительность: 13:22:00
Специальности: Математик
Лекция 8:

Линейные подпространства линейных пространств

< Лекция 7 || Лекция 8: 12 || Лекция 9 >

Решетка подпространств линейного пространства

Рассмотрим частично упорядоченное множество всех линейных подпространств U линейного пространства K V:

L({}_K V) = \{U\mid U\subseteq {}_K V\},
где U_1 \leq U_2 означает U_1\subseteq U_2. Для любых двух элементов U_1,U_2\in L({}_K V) существует точная верхняя грань U_1\vee U_2=U_1+U_2 и точная нижняя грань U_1\wedge U_2=U_1\cap U_2, таким образом, частично упорядоченное множество L({}_K V) является решеткой линейного пространства K V ), при этом L({}_K V) - решетка с дополнениями (т. е. для всякого U\in L({}_K V) существует такой элемент W\in L({}_K V), что U\vee W=V, U\wedge W=\{0\} ).

Теорема 9.14.1. В решетке L({}_K V) выполнено следующее модулярное тождество Дедекинда: если X,Y,Z\in L({}_K V), X\subseteq Z, то

X+(Y\cap Z) = (X+Y)\cap Z.

Доказательство.

  1. 1) Пусть x+a\in X+(Y\cap Z), где x\in X, a\in Y\cap Z, тогда a\in Y, и поэтому x+a\in X+Y ; x\in X\subseteq Z, a\in Y\cap Z\subseteq Z, и следовательно, x+a\in Z ; итак, x+a\in (X+Y)\cap Z.
  2. 2) Пусть z\in (X+Y)\cap Z, z=x+y, где x\in X, y\in Y. Тогда y=z-x\in Y\cap Z, поскольку X\subseteq Z, и поэтому z=x+y\in X+(Y\cap Z).

Замечание 9.14.2. Если \dim {}_K V \geq 2, то в L({}_K V) не выполняется тождество дистрибутивности

(X+Y)\cap Z=(X\cap Z)+(Y\cap Z).
Действительно, в K V=K2 имеем для

\begin{gathe}
X+Y={}_K V=K^2,\quad X\cap Z=\{0\},\quad Y\cap Z=\{0\},\\
(X+Y)\cap Z=Z\neq \{0\} = (X\cap Z)+(Y\cap Z). 
\end{gathe}

Замечание 9.14.3. Итак, мы убедились в том, что решетка L({}_K V) всех линейных подпространств линейного пространства K V является модулярной (дедекиндовой) решеткой с дополнениями.

< Лекция 7 || Лекция 8: 12 || Лекция 9 >
Матвей Новосёлов
Матвей Новосёлов
Вадим Фонов
Вадим Фонов
Деление определителя матрицы 2х2, в которой элементы диагоналей поменяли местами на определитель исходной дает в результате