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Every spanning list contains a basis (LADR 2.30, 2.31)

  • Every spanning list contains a basis (LADR 2.30, 2.31) #Card
    • 生成リストから基底を得る方法は?そこから出る基底の存在定理は?

命題 (2.30). 任意の生成リストは、いくつかのベクトルを削って基底にできる。

手続き: $v_1,\dots,v_n$ を順に見て、$v_k\in\operatorname{span}(v_1,\dots,v_{k-1})$ なら削除($v_1=0$ なら削除)。削除しても span は不変(cards/linear-algebra/prop-2-19 後半)。最後に残るリストは「どのベクトルも前の span に入らない」ので独立(同補題の対偶)。

系 (2.31). 有限次元ベクトル空間は基底を持つ(定義より生成リストがあり、それを削ればよい)。

: $(1,2),(3,6),(4,7),(5,9)$ → 第2・第4を削除 → 基底 $(1,2),(4,7)$。

Basis.exists_basisFiniteDimensional 下では Module.finBasis など)。