Кіріспе

Векторлық кеңістіктің барлық негіздері бірдей санда элементтерге ие. Математикада векторлық кеңістіктердің өлшем теоремасы векторлық кеңістіктің барлық негіздері бірдей санда элементтерге ие екенін айтады. Бұл элементтер саны шекті немесе шексіз болуы мүмкін (соңғы жағдайда ол кардинал сан), және векторлық кеңістіктің өлшемін анықтайды. Формальды түрде, векторлық кеңістіктерге арналған өлшем теоремасы былай тұжырымдалады:

Негіз – сызықтық тәуелсіздігі сақталған генерациялық жиын болғандықтан, өлшем теоремасы келесі теореманың салдары болып табылады, ол да пайдалы:

Атап айтқанда, егер V шекті түрде туындырылған болса, онда оның барлық негіздері шекті және бірдей санда элементтерге ие. Кез келген векторлық кеңістік үшін негіздің бар екенін дәлелдеу үшін Зорн леммасы қолданылады және бұл, шындығында, таңдау аксиомасына эквивалентті, ал негіздің кардиналдығының бірегейлігіне тек ultrafilter lemma жеткілікті (бірақ төменде келтірілген дәлелдеу трихотомияны қабылдайды, яғни барлық кардинал сандар салыстырылатынын, бұл да таңдау аксиомасына эквивалентті). Теореманы R сақинасы үшін инвариантты негіз саны бар кез келген R модульдеріне жалпылауға болады. Шекті түрде туындырылған жағдайда дәлелдеу тек алгебраның қарапайым аргументтерін қолданады және таңдау аксиомасын немесе оның әлсіз нұсқаларын қажет етпейді.

Векторлық кеңістікке арналған ядролық кеңею теоремасы

Өлшем теоремасының осы қолданылуы кейде өзі өлшем теоремасы деп аталады. Егер

сызықтық түрлендіру болса, онда

яғни, U-дың өлшемі түрлендірудің мәндік кеңістігінің өлшеміне және ядроның өлшемінің қосындысына тең. Толыққанды талқылау үшін ранг-ядро теоремасын қараңыз.