Retomando nuestra motivación, una pregunta super importante es: ¿Cual de los subcjts. tal que , es el más chico (con respecto a la contención propia)?

Es decir habŕa algún tal que ?

Para resolverlo, nos planteamos ¿Será que algún vector de se puede escribir como comb. lineal de los demás?

Antes de pasar a nuestra definiciones, tenemos que tener en mente como se puede describir a como comb. lineal. Puede pasar que, sea .

A la segunda, le llamamos comb. lineal trivial del .

Observación.

Sean , en ocasiones no sabemos que todos sean distinitos, al menos que se especifique que . Aguas! Podemos pensar que encontramos una comb. lineal no trivial del y NO sea así!

Definición. (Comb. Lineal no Trivial del )

Sea un esp. vect. sobre . Sea y . Decimos que existe una combinación lineal no trivial del de vectores de si y śolo si tales que y

Lemita

Sea esp. vect. sobre y . Si , ent. existe una comb. lineal no trivial del de vectores de .

Definición. (Dependencia Lineal)

Sea esp. vect. sobre . Sea . es linealmente dependiente (l.d) si y sólo si, hay un número finito no vacío de vectores en , distintos por pares y hay , no todos cero, tal que

Es decir,
Sea . es l.d. si y sólo si, de forma que y y

Y en español,
es l.d. si y sólo si existe una combinación lineal no trivial de usando vectores distintos por pares de .

Definición. (Independencia Lineal)

Sea . Decimos que es linealmente independiente (l.i.) si y sólo si no es l.d… AAAAHHH!

Ya en serio, ¿Qué es realmente l.i.? Está gacho sólo decir que no es l.d.

Definición. (Independencia Lineal)

Sea . es l.i. sii

En español,
es l.i. si y sólo si no hay una combinación lineal no trivial del utilizando vectores de distintos.

Ejemplos.

  • es l.i. por vacuidad.
  • Si tal que , ent. es l.d.
  • Si con , es l.i.

Lema. Bonito

Sean , con .

  1. Si es l.d, ent. es l.d. (los l.d.s suben)
  2. Si es l.i, ent. es l.i. (los l.i.s bajan)

Proof. Tarea

Formalizando un resultado muy importante,

Teorema. (Teorema de la Linealidad Finita)

Sea un esp. vect. y sea finito no vacío. Sea tal que y sea
Ent. es l.i. si y sólo si

El siguiente resultado debería de ser un Teorema por su importancia:

Lema. (Lema de Dependencia)

Sea un subcjto. l.i. de un esp. vect. . Sea tal que . Ent. si y sólo si es l.d.

Proof.

Sea l.i. y .
() Sup. , ent. hay y hay y hay tales que y s.p.g. supongase que .
Ent. .
Como , y como , todos los son distintos por pares y en cualquier , por lo que hemos encontrado una comb. lineal no trivial del con vectores de

() Sup. que es l.d, PD. .
Como es l.d, hay , hay todos distintos, hay no todos cero tales que .
Como es l.i, .
PD. .
Si , ent. , y como son distintos por pares y , , y para algún(os) , por lo que significaría que sería l.d! Contracción!
Por lo tanto, , y entonces,

Como , existe en , ent.