Vector Spaces & Subspaces Practice Quiz with a Step-by-Step Interactive Lesson
Use the question set below to practice vector spaces and subspaces - the foundation of Linear Algebra: vector space axioms (closure, associativity, distributivity, identity, inverses), the fast subspace test (contains \(0\), closed under addition and scalar multiplication), linear combinations and span, basis and dimension, coordinates relative to a basis (change of basis), standard subspaces like null space and solution spaces, sum and intersection of subspaces (\(U+W\) and \(U\cap W\)), and the meaning of quotient spaces \(V/W\). You will also see key examples in \(\mathbb{R}^n\), matrix spaces \(M_{m\times n}(\mathbb{R})\), polynomial spaces \(P_n\), and function spaces like \(C[0,1]\). If you want a refresher, click Start lesson to open a step-by-step guide with worked examples and quick checks.
How this vector spaces and subspaces practice works
- 1. Take the practice set: answer the vector space, subspace, span, basis, and dimension questions below.
- 2. Open the lesson (optional): review vector space axioms, the subspace test, spans, bases, coordinates, dimension, and quotient spaces with clear examples.
- 3. Retry: return to the question set and apply the subspace test and basis/dimension tools immediately.
What you will learn in the vector spaces & subspaces lesson
Vector spaces & the subspace test
- Vector space definition: operations + axioms (including additive identity \(0\))
- Subspace test: \(0\in U\), closed under addition and scalar multiplication
- Classic examples: \(\mathbb{R}^n\), \(P_n\), \(M_{m\times n}(\mathbb{R})\), \(C[0,1]\)
Span, linear combinations, and solution spaces
- Span as all linear combinations: \(\text{span}\{v_1,\dots,v_k\}\)
- Solution spaces of homogeneous systems \(Ax=0\) are subspaces
- Null space and column space as core subspaces in linear algebra
Basis, coordinates, and dimension
- Basis: spanning + linear independence
- Coordinates relative to a basis (change of basis computations)
- Dimension: size of a basis; compute dimensions of common subspaces
Subspace operations & quotient spaces
- Intersection \(U\cap W\) is always a subspace
- Sum \(U+W\) is the smallest subspace containing both \(U\) and \(W\)
- Quotient space \(V/W\): vectors modulo the subspace \(W\) (cosets)
Practice set
Spazi vettoriali e sottospazi practice questions with instant score
Answer all 10 questions below, then get your final score and a mistake review at the end so you know exactly what to improve.
Quale vettore deve essere sempre presente in ogni sottospazio di uno spazio vettoriale?
Correct answer: D. Il vettore nullo
Explanation: Ogni sottospazio deve contenere il vettore nullo, per definizione.
Se \(U\) e \(W\) sono sottospazi di uno spazio vettoriale \(V\), che cosa è sempre vero riguardo a \(U \cap W\)?
Correct answer: B. È sempre un sottospazio
Explanation: L'intersezione di due sottospazi è sempre un sottospazio.
Quale elemento deve essere presente in ogni sottospazio di \(\mathbb{R}^n\)?
Correct answer: C. Il vettore nullo
Explanation: Per definizione, ogni sottospazio contiene il vettore nullo.
Se \(V\) è un sottospazio e \(v \in V\), che cosa puoi dire di \(3v\)?
Correct answer: A. \(3v\ \in\ V\)
Explanation: I sottospazi sono chiusi rispetto alla moltiplicazione per uno scalare, quindi \(3v \in V\).
Se un sottoinsieme di \(\mathbb{R}^n\) non contiene il vettore nullo, può essere un sottospazio?
Correct answer: C. No, non può esserlo
Explanation: Ogni sottospazio deve contenere il vettore nullo.
Che cos'è l'insieme di tutti i multipli scalari di un vettore fissato in \(\mathbb{R}^n\)?
Correct answer: C. Un sottospazio di \(\mathbb{R}^n\)
Explanation: È una retta passante per l'origine, che è un sottospazio.
Che cosa è sempre vero riguardo all'intersezione di due sottospazi?
Correct answer: D. È un sottospazio
Explanation: L'intersezione è sempre un sottospazio.
Se \(U\) e \(W\) sono sottospazi di \(V\), che cos'è \(U + W\)?
Correct answer: C. Un sottospazio di \(V\)
Explanation: La somma di due sottospazi è anch'essa un sottospazio (tutte le somme di elementi di \(U\) e \(W\)).
Qual è il sottospazio più piccolo che contiene un vettore non nullo \(v\) in \(\mathbb{R}^n\)?
Correct answer: A. Tutti i multipli scalari di \(v\)
Explanation: L'insieme di tutti i multipli scalari di \(v\) forma il sottospazio più piccolo che contiene \(v\).
Qual è l'unico sottospazio di \(\mathbb{R}^n\) di dimensione zero?
Correct answer: A. Il sottospazio nullo
Explanation: Il sottospazio nullo è l'unico sottospazio di dimensione zero.
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