transformaciones lineales

 Lección 4. 
   Transformaciones Lineales Biyectivas

Ejercicio 3. Sean $T:V\rightarrow W$, $S:W\rightarrow U$ transformaciones lineales, donde $V,W$ y $U$ son espacios de dimensión finita $n\geq 1$. Demuestre que:

(a) MATH y MATH.

(b) MATH.

(c) Si $S$ es biyectiva, entonces MATH. Si $T$ es biyectiva, entonces MATH.

(d) Si $V=W=U$ y $S$ es biyectiva, entonces MATH. Si $T$ es biyectiva, entonces MATH.

Solución. (a) Para la primera parte basta tener en cuenta que $Im$ $(ST\,)$ $\subseteq \,Im(S)$. Para la segunda, nótese que MATH resulta entonces que MATH y por el Teorema1, MATH y entonces MATH es decir, MATH.

(b) Si se prueba que MATH, entonces MATH

MATH

Para probar lo requerido recuérdese que MATH. Sea $q=\dim N(T\,)$ y sea MATH una base de $N(T\,)$. Sea $q+p=\dim N(ST\,)$, $p\geq 0$. Podemos completar la base anterior hasta una base de $N(ST\,)$: MATH. Nótese que los vectores MATH son L I y pertenecen al núcleo de $S$, por lo tanto, $p\leq \dim N(S)$ y se tiene que MATH.

(c) y (d) son consecuencia inmediata de (a) y (b).$\Box $

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