§6子空间的交与和定理5 如果,是线性空间的两个子空间,那么它们的交也是的子空间.
由集合的交的定义有,子空间的交适合下列运算规律:
(交换律),
(结合律).
由结合律,可以定义多个子空间的交:
,
它也是子空间.
定义8 设,是线性空间的子空间,所谓与的和,是指由所有能表示成,而的向量组成的子集合,记作.
定理6 如果,是线性空间的子空间,那么它们的和也是的子空间.
由定义有,子空间的和适合下列运算规律:
(交换律),
(结合律).
由结合律,可以定义多个子空间的和
.
它是由所有表示成

的向量组成的子空间.
关于子空间的交与和有以下结论:
1,设都是子空间,那么由与可推出;而由与可推出.
2,对于子空间与,以下三个论断是等价的:
1)
2) ;
3).
例1 在三维几何中用表示一条通过原点的直线,表示一张通过原点而且与垂直的平面,那么,与的交是,而与的和是整个空间.
例2 在线性空间中,用与分别表示齐次方程组



的解空间,那么就是齐次方程组

的解空间.
例3 在一个线性空间中,有
.
关于两个子空间的交与和的维数,有以下定理.
定理7(维数公式)如果,是线性空间的两个子空间,那么维()+维()=维()+维().
从维数公式可以看到,和的维数往往要比维数的和来得小.
推论 如果维线性空间中两个子空间,的维数之和大于,那么,必含有非零的公共向量.