Bourbaki

Bài tập 13, § 7

Đại số, II

Cho E, F, G là ba không gian vectơ và u:E→F,v:F→Gu : E \to F, v : F \to 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)\mathrm{Ker}(u) và hai không gian con M, N sao cho Ker(v∘u)=M⊕Ker(u)\mathrm{Ker}(v \circ u) = M \oplus \mathrm{Ker}(u) và

Im(v∘u)=v(u(N)). \mathrm{Im}(v \circ u) = v(u(N)).
(b) dim⁡(Ker(u))≤dim⁡(Ker(v∘u))≤dim⁡(Ker(u))+dim⁡(Ker(v));\dim(\mathrm{Ker}(u)) \leq \dim(\mathrm{Ker}(v \circ u)) \leq \dim(\mathrm{Ker}(u)) + \dim(\mathrm{Ker}(v)); nếu Ker(u)\mathrm{Ker}(u) và Ker(v)\mathrm{Ker}(v) là hữu hạn chiều, hãy chứng minh rằng dim⁡(Ker(v∘u))\dim(\mathrm{Ker}(v \circ 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∘u)+dim⁡(Im(u)∩Ker(v))rg(v)=rg(v∘u)+codim⁡F(Im(u)+Ker(v)). \begin{align*} \mathrm{rg}(u) &= \mathrm{rg}(v \circ u) + \dim(\mathrm{Im}(u) \cap \mathrm{Ker}(v)) \\ \mathrm{rg}(v) &= \mathrm{rg}(v \circ u) + \operatorname{codim}_F(\mathrm{Im}(u) + \mathrm{Ker}(v)). \end{align*}
Nếu F là hữu hạn chiều, hãy chứng minh rằng rg(v∘u)\mathrm{rg}(v \circ 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)). \sup(0, \mathrm{rg}(u) + \mathrm{rg}(v) - n) \leq \mathrm{rg}(v \circ u) \leq \inf(\mathrm{rg}(u), \mathrm{rg}(v)).

Lời giải

Chưa có lời giải nào được viết.

Bản dịch máy từ tiếng Anh, bởi gpt-5.4. Chưa được người kiểm tra.