Dimenze vektorového prostoru: Porovnání verzí
m kat |
rozšíření (hlavně podle en:) |
||
Řádek 1: | Řádek 1: | ||
'''Dimenzí''' [[vektorový prostor|vektorového prostoru]] |
'''Dimenzí''' [[vektorový prostor|vektorového prostoru]] nazýváme počet prvků libovolné [[báze (algebra)|báze]] tohoto [[prostor]]u. Triviálnímu vektorovému prostoru {0}, který nemá žádnou bázi, přiřazujeme dimenzi 0. |
||
⚫ | Vektorový prostor <math>V</math> dimenze <math>n</math> zapisujeme jako <math>V_n</math>, popř. píšeme <math>\dim V = n</math>. Prostor <math>V_n</math> nazýváme <math>n</math>-rozměrným vektorovým prostorem. Pokud je dimenze konečná, příslušný vektorový prostor se označuje jako ''konečněrozměrný''. |
||
Triviálnímu vektorovému prostoru, který nemá žádnou bázi, přiřazujeme dimenzi 0. |
|||
== Příklady == |
|||
⚫ | |||
* Vektorový prostor <math>\mathbb{R}^3</math> má bázi <math>\{ (1,0,0), (0,1,0), (0,0,1) \}</math> o třech prvcích, takže jeho dimenze je 3. Obecně platí, že <math>\dim \mathbb{R}^n = n</math> a ještě obecněji <math>\dim F^n = n</math> (pro libovolné [[těleso (algebra)|těleso]] <math>F</math>). |
|||
* [[Komplexní číslo|Komplexní čísla]] jako vektorový prostor nad tělesem [[reálné číslo|reálných čísel]] mají dimenzi 2, jako vektorový prostor nad tělesem komplexních čísel však mají dimenzi 1. |
|||
* Vektorový prostor [[polynom]]ů s reálnými koeficienty <math>\mathbb{R}[n]</math> má bázi <math>\{ 1, x, x^2, x^3, \ldots \}</math> o [[nekonečná množina|nekonečně mnoha prvcích]], dimenze tohoto prostoru je proto [[alef 0]]. |
|||
== Vlastnosti == |
|||
Je-li <math>W</math> [[podprostor |
Je-li <math>W</math> [[podprostor]]em prostoru <math>V</math>, pak platí <math>\dim W \leq \dim V</math>, přičemž [[rovnost]] nastává pouze tehdy, pokud <math>W = V</math>. Libovolné dva konečněrozměrné vektorové prostory nad stejným tělesem se stejnou dimenzí jsou [[izomorfismus|izomorfní]]. |
||
Pokud je <math>F</math> [[rozšíření tělesa]] <math>K</math>, je <math>F</math> vektorový prostor nad tělesem <math>K</math> a libovolný vektorový prostor <math>V</math> nad tělesem <math>F</math> je také vektorový prostor nad tělesem <math>K</math>, přičemž platí |
|||
⚫ | |||
:<math>\dim_K(V) = \dim_K(F) \cdot \dim_F(V)</math> |
|||
Příkladem je fakt, že libovolný komplexní vektorový prostor dimenze <math>n</math> je současně reálným vektorovým prostorem dimenze <math>2n</math>. |
|||
Pokud <math>V</math> je vektorový prostor nad tělesem <math>F</math>, platí: |
|||
* Pokud je <math>\dim V</math> konečné, pak <math>|V| = |F| \dim V</math>, |
|||
* pokud je <math>\dim V</math> nekonečné, pak <math>|V| = \max\left( |F|, \dim V \right)</math>. |
|||
== Podívejte se také na == |
|||
* [[Rozměr]] |
|||
* [[Hausdorffova dimenze]] |
|||
* [[Topologická dimenze]] |
|||
* [[Báze (algebra)]] |
|||
⚫ | |||
[[de:Dimension (Vektorraum)]] |
[[de:Dimension (Vektorraum)]] |
Verze z 24. 8. 2006, 13:05
Dimenzí vektorového prostoru nazýváme počet prvků libovolné báze tohoto prostoru. Triviálnímu vektorovému prostoru {0}, který nemá žádnou bázi, přiřazujeme dimenzi 0.
Vektorový prostor dimenze zapisujeme jako , popř. píšeme . Prostor nazýváme -rozměrným vektorovým prostorem. Pokud je dimenze konečná, příslušný vektorový prostor se označuje jako konečněrozměrný.
Příklady
- Vektorový prostor má bázi o třech prvcích, takže jeho dimenze je 3. Obecně platí, že a ještě obecněji (pro libovolné těleso ).
- Komplexní čísla jako vektorový prostor nad tělesem reálných čísel mají dimenzi 2, jako vektorový prostor nad tělesem komplexních čísel však mají dimenzi 1.
- Vektorový prostor polynomů s reálnými koeficienty má bázi o nekonečně mnoha prvcích, dimenze tohoto prostoru je proto alef 0.
Vlastnosti
Je-li podprostorem prostoru , pak platí , přičemž rovnost nastává pouze tehdy, pokud . Libovolné dva konečněrozměrné vektorové prostory nad stejným tělesem se stejnou dimenzí jsou izomorfní.
Pokud je rozšíření tělesa , je vektorový prostor nad tělesem a libovolný vektorový prostor nad tělesem je také vektorový prostor nad tělesem , přičemž platí
Příkladem je fakt, že libovolný komplexní vektorový prostor dimenze je současně reálným vektorovým prostorem dimenze .
Pokud je vektorový prostor nad tělesem , platí:
- Pokud je konečné, pak ,
- pokud je nekonečné, pak .