¿Será que la intersección y la unión de subespacios es un subespacio?

Teorema 1.4 (Intersección de Subespacios)

Sea un campo. Sea un esp. vect. sobre . Sea un cjto. no vacío se subesp. de . Ent. es un subespacio vectorial de

Tarea justificar bien!

De hecho, casi cualquiera dos subespacios distintos de un esp. vect. , son contraejemplos!
A menos que:

Hay un resultado que dice exactamente cuándo es que la unión de dos subesp. es un subespacio.

Teorema. (Unión de Subespacios)

Sea un esp. vect. sobre un campo .
Si , ent.

Esto motiva una manera de combinar subespacios que mantenga la suma vectorial cerrada:

El conjunto formado por todos los vectores que se puede escribir como la suma de cada elemento en .

Definición. (Suma de )

Sea . Sea un espacio vectorial. Sean . Definimos la suma de como

Este conjunto describe a los elementos de que pueden ser expresados como la suma de algun elemento de un número de subcojuntos.

Teorema. (La suma es un Subesp.)

Sea un esp. vect. Sean subesp. de . Ent. es un subespacio de .

Corolario. (Generalización Suma de Subesp.)

Sea un esp. vect. Sea . Si , ent. .

Proposición.

Sea un esp. vect. Sea .
Si , ent

Para motivar lo siguiente, veamos un par de ejemplos de suma de subespacios

vemos un ejemplo en el cual se crea a partir de la suma de dos subespacios… y que entre las sumas para crear hay una forma “mas eficiente” de crearlo… entre subespacios donde la interseccion es solo observamos que solo se pueden crear elementos de a partir de la suma de los subespacios, pero esta suma solo se puede hacer de unica manera! Consegimos esta unicidad!

Definición. (Suma Directa)

Sea un esp. vect. Se dice que es la suma directa de y si y sólo si

La denotamos

Teorema.

Sea un esp. vect. Sean . Ent. si y sólo si y para todo , los vectores y tales que son únicos.

Proof.