Es sei V ein K-Vektorraum und U1, U2 Untervektorräume mit V=U1+U2. Zeige, dass folgende Aussagen äquivalent sind:
1: Zu jedem v∈V gibt es eindeutig bestimmte Vektoren u1 ∈U1 und u2 ∈U2, sodass v=u1+u2
2: Es gilt: U1 ∩ U2 = {0}
Für die Hinrichtung 1 nach 2 habe ich schon die Lösung per Widerspruch gezeigt.
Ich habe angenommen es gibt zwei Darstellungen von v, nämlich v=u1+u2 und v=w1+w2. Gleichstellen und umformen ergibt dann: u1-w1=-u1+w2. Da Gleichheit besteht liegen die beiden im Schnitt von U1 und U2. Da im Schnitt nur die Null liegt ist u1=w1 und u2=w2.
Ich denke, dass die Rückrichtung ähnlich geht (also wieder mit einem Widerspruchsbeweis) , aber ich komme nicht darauf.
Über schnelle Antworten bedanke ich mich!