Anar al contingut

Espai cocient (àlgebra llineal)

De L'Enciclopèdia, la wikipedia en valencià

En àlgebra llineal, el espai vectorial cocient I/F d'un espai vectorial I per un subespacio vectorial F, és l'estructura natural d'espai vectorial sobre el conjunt cocient de I per la següent relació d'equivalència: v està relacionat en w si i solament si v-w pertany a F.

Definició

[editar | editar còdic]

Siga I un espai vectorial sobre un cos K, i siga F un subespacio vectorial de I, podem definir la següent relació d'equivalència entre els elements de I:

Daus u,vE direm que estan relacionats mòdul F si uvF.


Observació:uvF equival a uv=w,wF, és dir, u=v+w,wF i abusant del llenguage u=v+F.

Es denota per [u]=u+F:={u+v:vF} ={w:w=u+v,vF} a la classe de u mòdul F.

Cridarem espai cocient al conjunt de tots els elements que complixen les classes d'equivalència anterior:

Es nota per E/F a dit espai cocient.

L'espai E/F és un espai vectorial en les operacions següents:


Observacions

  • Si uv+F u+F=v+F [u]=[v], per constituir E/F una partició de E.
  • Si uF u[0].
  • Si u∉F, u(u+F) λu=u+v,vF (λ1)uF λ=1.
  • Els elements de [u]:[u][0] no són un espai vectorial en E puix no té l'element neutre 0.
  • Esta estructura vectorial és l'única en el cocient que fa a la proyecció canònica llineal.

Dimensió de l'espai cocient

[editar | editar còdic]

Si E és un espai vectorial i FE és un subespacio, llavors l'espai cocient E/F és isomorfo a qualsevol complement de F en E, és dir, a qualsevol subespacio G de E tal que E es puga escriure com la suma directa FG.[1] Com a conseqüència, E és isomorfo a la suma directa FE/F, per lo que la dimensió de E verifica

dimE=dimF+dimE/F.

A la dimensió de l'espai cocient E/F també li la denomina codimensión de F en E.[1]

Si la dimensió de E és finita, també ho és la dimensió de F i llavors es pot escriure

dimE/F=dimEdimF.


  1. 1,0 1,1 Roman, 2005, p. 80.