【记号说明】
表示第 行第 列为 ,其他地方为 的矩阵
表示单位矩阵
这里 是指n阶矩阵构成的环吧,普通加法和乘法理解为矩阵的加法和乘法。
假设 是 的一个理想,很容易验证 是 上的线性空间(想想为什么对数乘封闭)。如果 ,则至少有一个非零矩阵 使得 。假设 的第 行第 列的元素 非零,则由
知道 (由理想的定义),这里 的第 列是 的第 列,其余为 。
对称地可进一步知道 ,由 知 (理想的定义)
然后由
知道 (理想的定义),取遍 就知道第 行所有这样的基矩阵都在理想中 。对称地可以知道,第 列所有这样的基矩阵都在理想中 。
既然由 能推出所有的第 列的基矩阵 ,那么由刚才证明过的任何 就能推出所有的第 列的基矩阵 ,取遍 就表明 中所有的 个基向量都在理想 中,因此 。
这样,我们论证了 没有非平凡的理想