Dimension

Dans le cadre de la théorie des ensembles, on apprend qu'il existe "plusieurs" infinis:
$ Card \N <Card \R $

Mais, lorsqu'il s'agit de dimension d'espace vectoriel, existe-il encore "plusieurs" infinis ?

Réponses

  • L'espace vectoriel des fonctions polynomiales (disons définies sur $\mathbb R$) est engendré par la famille dénombrable : $x \mapsto x^n$, indicée par $\mathbb N$.

    L'espace vectoriel des fonctions continues me semble beaucoup plus gros en terme de "dimension".
  • J'étais en train de taper la même chose mais en plus long et détaillé.

    Question subsidiaire : peut-on démontrer qu'il n'y a pas d'isomorphisme linéaire entre $\mathbb{R}[X]$ et $\mathbb{R}^{\mathbb{R}}$ ? Je n'ai jamais essayé.
  • Dom : il est effectivement plus gros, il est de dimension indénombrable

    HT : les deux n'ont pas le même cardinal, a fortiori ils ne sont pas isomorphes :-D
    Si tu voulais dire $C^0(\mathbb R, \mathbb R)$, l'argument de cardinal ne marche plus, mais on peut quand même montrer qu'il n'y a pas de tel iso. En fait c'est déjà le cas pour le suites : $\mathbb{R^N}$ n'a pas de base dénombrable; c'est essentiellement un argument diagonal.

    Pour répondre à la question initiale, pour tout ensemble $X$ il existe un espace vectoriel qui a une base de même taille que $X$, et deux bases d'un même espace ont nécessairement le même cardinal; donc s'il y a des cardinaux différents, il y a des tailles de bases (donc des dimensions) différentes.
  • Fait rigolo (théorème d'Erdös-Kaplansky) : le dual d'un espace vectoriel de dimension infinie est de dimension son cardinal.
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