Cho E, F, G là ba không gian vectơ và u:E→F,v:F→G là hai ánh xạ tuyến tính. (a) Chứng minh rằng tồn tại một phân tích của E thành tổng trực tiếp của Ker(u) và hai không gian con M, N sao cho Ker(v∘u)=M⊕Ker(u) và
Im(v∘u)=v(u(N)). (b)
dim(Ker(u))≤dim(Ker(v∘u))≤dim(Ker(u))+dim(Ker(v)); nếu
Ker(u) và
Ker(v) là hữu hạn chiều, hãy chứng minh rằng
dim(Ker(v∘u)) có thể nhận mọi giá trị nguyên thỏa mãn các bất đẳng thức trên. (c) Các đẳng thức sau đúng:
rg(u)rg(v)=rg(v∘u)+dim(Im(u)∩Ker(v))=rg(v∘u)+codimF(Im(u)+Ker(v)). Nếu F là hữu hạn chiều, hãy chứng minh rằng
rg(v∘u) có thể nhận mọi giá trị nguyên thỏa mãn bất đẳng thức
sup(0,rg(u)+rg(v)−n)≤rg(v∘u)≤inf(rg(u),rg(v)).