Аксиоматика векторного пространстваРефераты >> Математика >> Аксиоматика векторного пространства
Теорема 2.2. Для любого вектора существует единственный противоположный вектор .
Или:
и
Доказательство:
Допустим, что и и , т.е. существует , имеющий два различных противоположных вектора и .
и (1)
(2)
Тогда
и (3)
Левые части равенств (3) равны между собой. Действительно:
(4)
Из равенства (3) и (4) следует, что .
Теорема 2.3. Для любых векторов и существует единственный вектор , такой, что .
Доказательство:
I. Существование. Убедимся, что в качестве вектора можно будет выбрать вектор . В самом деле,
Таким образом, для векторов и существует вектор , удовлетворяющий равенству:
.
II. Единственность (от противного). Пусть
и (1)
Тогда:
Отсюда . Получим противоречие с допущением. Таким образом, единственность вектора доказана.
Определение 2.1. Вектор, удовлетворяющий равенству , называется разностью векторов и , и обозначается через - .
Таким образом
Теорема 2.3., как видно, вводит на множестве v новую операцию "–":
называемую вычитанием, которая является обратной по отношению к операции сложения.
Следствие 1.
Теорема 2.4.
Доказательство:
, т.к. - вектор, противоположный вектору . Тогда
Ч.т.д.
Теорема 2.5.
Доказательство:
Имеем:
;
Отсюда следует, что .
Ч.т.д.
Теорема 2.6. .
Доказательство:
Имеем:
Отсюда следует, что .
Теорема 2.7.
Доказательство:
Имеем:
(по Теореме 2.6.)
Отсюда следует, что .
Следствие 2. .
Теорема 2.8. или .
Доказательство:
Возможны два случая:
I. и
II. .
I. Если , то дизъюнкция или истинна и теорема доказана.
II. Пусть . Тогда существует число , отсюда имеем:
(по условию Т. 2.5.) ,
(по Т. 2.5.) .
Таким образом, в случае II имеем, что .
Итак, если , то или .
Теорема 2.9. .
Доказательство:
Для того, чтобы установить, что вектор является противоположным для вектора , необходимо и достаточно проверить, выполняется ли следующее равенство: