
要证明U交W是V的子向量空间,我们需要证明它满足向量空间的两个主要性质,即对加法和数乘封闭。
首先,我们来证明U交W对加法封闭。假设u和v都是U交W中的向量,这意味着u和v既属于U也属于W。因为U和W都是V的子向量空间,它们对加法封闭,所以u+v既属于U也属于W,即u+v属于U交W。因此,U交W对加法封闭。
其次,我们来证明U交W对数乘封闭。假设k是一个标量,u是U交W中的一个向量。因为u属于U也属于W,且U和W都是V的子向量空间,它们对数乘封闭,所以ku既属于U也属于W,即ku属于U交W。因此,U交W对数乘封闭。
综上所述,我们证明了U交W满足向量空间的两个主要性质,即对加法和数乘封闭,所以U交W是V的子向量空间。
作为一个具体的例子,我们可以考虑三维向量空间R^3,其中U是x-y平面(即z坐标为0的所有向量的集合),W是y-z平面(即x坐标为0的所有向量的集合)。那么U交W就是y轴(即x和z坐标都为0的所有向量的集合),这是R^3的一个子向量空间。这个例子直观地展示了U交W如何成为一个子向量空间。
