Άθροισμα υπόχωρων

Άθροισμα υπόχωρων

από ΓΕΩΡΓΙΟΣ ΓΙΑΝΝΟΥΛΑΚΗΣ -
Αριθμός απαντήσεων: 1

Καλησπέρα σας

Δυσκολεύομαι να καταλάβω την λογική της απόδειξης του εξής θεωρήματος:

" Το άθροισμα των διανυσματικών υπόχωρων X + Y είναι διανυσματικός υπόχωρος του V, και παράγεται από την ένωση X ∪ Y, δηλαδή X + Y = ⟨X ∪ Y⟩ "

Μήπως θα μπορούσατε να μου την εξηγήσετε λίγο πιο αναλυτικά ;

Ευχαριστώ πολύ!

Σε απάντηση σε ΓΕΩΡΓΙΟΣ ΓΙΑΝΝΟΥΛΑΚΗΣ

Απάντηση: Άθροισμα υπόχωρων

από Θεόδουλος Γαρεφαλάκης -
Κανείς δείχνει δύο εγκλεισμούς: X + Y \subseteq \langle X \cup Y\rangle και \langle X \cup Y\rangle \subseteq X + Y .
Αν v\in X+Y τότε v=x+y για κάποια x\in X, y\in Y. Όμως τότε x,y\in X\cup Y άρα x,y\in \langle X \cup Y\rangle και αφού ο \langle X \cup Y\rangle είναι υπόχωρος, είναι κλειστός ως προς την πρόσθεση διανυσμάτων, άρα v=x+y\in  \langle X \cup Y\rangle.
Αντίστροφα, εάν v\in \langle X \cup Y\rangle, τότε v = \sum_{i}a_i v_i με v_i\in X\cup Y. Αυτό σημαίνει ότι κάποια v_i ανήκουν στο X και κάποια ανήκουν στο Y. Ας πούμε v_i\in X για i\in I και v_i\in Y για i\in J. Τότε v = \sum_{i\in I} a_i v_i + \sum_{i\in J} a_i v_i. Το x = \sum_{i\in I} a_i v_i \in X διότι ο X είναι υπόχωρος και για τον ίδιο λόγο y = \sum_{i\in J} a_i v_i \in Y. Άρα v = x+y με x\in X, y\in Y, οπότε v\in X + Y.