Aus (2) folgt 0⋅x∈I für jedes x∈I. Wegen 0⋅x=0 für jedes x∈R und I=∅ folgt 0∈I. Zusammen mit (1) folgt, dass (I,+) eine Untergruppe von (R,+) ist.
In der Mathematik kommt es häufig vor, dass unterschiedliche Formulierungen des gleichen Sachverhalts existieren. Die eine Formulierung kann dann als Definition verwendet werden, die andere wird als Satz bewiesen.
Beispiel.
- (U,∘′) ist eine Untergruppe von (G,∘) wenn (U,∘′) eine Gruppe ist, U⊆G ist und ∘′=∘∣U×U ist.
- (U,∘′) ist eine Untergruppe von (G,∘) wenn U=∅ ist, U⊆G ist, ∘′ : U×U→U mit u∘′v=u∘v für alle u,v∈U ist und für alle u∈U auch u−1∈U ist.
Punkt 1 macht deutlich, warum (U,∘′) Untegruppe genannt wird. Punkt 2 ist weniger zu rechnen. Beides führt aber zu den gleichen Untergruppen. Beides habe ich als Definition gesehen.